CO₂直接加氢制附加值化学品是缓解温室效应、替代日益减少的化石燃料的一种很有前途的策略，但巨大的CO₂惰性和C−C偶联势垒往往会给催化性能造成很多困难和不利因素。

近日，华东理工大学刘殿华教授报道了一种溶胶沉淀法制备的由Cu促进的Fe₂O₃（nCu-Fe₂O₃）和HZSM-5组成的高效、经济的CO₂选择性转化为芳烃的复合催化剂，单程选择性为56.61%。

文章要点

1）在57.30% CO₂转化率下，CO选择性极低，仅为3.51，这是由于Cu和Fe之间的有利协同作用和反应前明显的CO还原，有利于形成CO₂吸附的氧空位和费托合成（FTS）的碳化铁，从而提高了催化剂的转化率。

2）将相转移法制备的HZSM-5（HZSM-5-pt）与nCu-Fe₂O₃复合后，在不降低催化剂活性的情况下，苯、甲苯、二甲苯在芳烃中的分布显著提高到54.18%，芳烃选择性提高到61.94%。

3）研究发现，氧化物与沸石之间遵循“H循环”机制，在脱氢芳构化过程中“H的处置”具有至关重要的作用，进而促进了芳烃的形成。

本研究可作为铜等廉价金属材料通过极惰性CO₂转化成功应用于贵重商品生产的范例，具有良好的工业应用前景。此外，采用简单高效的HZSM-5合成方法对芳烃中苯、甲苯和二甲苯（BTX）的分布进行了优化，为提高芳烃中高附加值化学品的比例提供了一种切实可行的策略。

Guiyao Song, et al, High Conversion to Aromatics via CO₂‑FT over a CO-Reduced Cu-Fe₂O₃Catalyst Integrated with HZSM‑5, ACS Catal., 2020

DOI：10.1021/acscatal.0c02722

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c02722