近日，中國科學院廣州能源研究所新興固廢高值循環(huán)研究中心在生物質轉化領域取得了新進展，夏聲鵬博士、趙坤研究員和鄭安慶研究員等開發(fā)了一種雙金屬單源法合成的Zn-Mo-O/ZSM-5新型雙功能催化劑，有效地將CO2與2-甲基呋喃共轉化生成芳香烴，同時顯著減少積碳，開辟了可持續(xù)化學品生產(chǎn)的新路徑。相關研究成果以Co-feeding CO2 for Methylfuran Aromatization over Bifunctional Zeolite-supported ZnMoO4為題發(fā)表于《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）。
該研究表明，Zn-Mo-O/ZSM-5雙功能催化劑不僅有效提高2-甲基呋喃和CO2轉化率（超過97%），同時也使得目標產(chǎn)物芳烴和一氧化碳的碳收率超過85%，副產(chǎn)物烯烴含量幾乎可以忽略不計（0.05%），催化劑上的積碳生成量從22.3%降至8.6%。 此外，CO2的加入有效提高了反應的穩(wěn)定性，穩(wěn)定運行時間從 40 分鐘延長到 110 分鐘。同步輻射真空紫外光電離反射飛行時間質譜（SVUV-PI-ReTOF-MS）、13C同位素示蹤、原位漫反射傅里葉變換紅外光譜（DRIFT）等先進表征技術進一步揭示了ZnMoO4/ZSM-5催化劑選擇性地調(diào)控反應中間體和反應路徑的作用機制。該研究為CO2和生物呋喃的共轉化提供了新思路。
該論文第一作者是夏聲鵬博士、趙坤研究員、高云飛教授，通訊作者為王占東研究員和鄭安慶研究員。該研究獲得國家自然科學基金項目、國家重點研發(fā)計劃和廣東省杰出青年基金項目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1002/ange.202420779
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