Nature Commun：Mo2N表面修饰亚纳米MoOx层促进CO2还原制备CO

纳米技术

2024-10-24

与H₂辅助活化的模式不同，直接解离CO₂生成羰基（*CO）是更加简单的反应过程，这对于CO₂有关的催化反应过程非常有帮助，但是CO₂分子的C=O化学键非常稳定，导致CO₂分子解离直接生成*CO变得非常困难和挑战。

有鉴于此，山东大学贾春江、Wei-Wei Wang、南开大学刘锦程等报道在Mo₂N表面构筑亚纳米MoO₃层，在CO₂加氢催化反应过程中，能够动态的在MoO₃↔MoO_x（x<3）之间变化。

本文要点

（1）

亚纳米MoO_x表面具有丰富的氧缺陷位点，起到供电子作用，能够直接切断CO₂分子的C=O化学键，高效率的将CO₂转化为CO。CO₂分子切断C=O化学键产生的氧原子通过H₂及时的去除，并且重新形成氧空穴。

（2）

由于这种显著增强的CO₂切断活化，因此MoO_x/Mo₂N催化剂在催化CO₂加氢还原为CO的反应中表现优异。这种异相催化剂表面构筑高度畸变缺陷位点的策略为开发分子活化提供新方法。

参考文献

Liu, HX., Wang, WW., Fu, XP. et al. Direct cleavage of C=O double bond in CO₂ by the subnano MoO_x surface on Mo₂N. Nat Commun 15, 9126 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-53484-y

https://www.nature.com/articles/s41467-024-53484-y