CO₂加氢合成液体燃料（C₅₊烃）一般涉及多相催化剂上逆水煤气变换（RWGS）和费托合成（FTS）反应的级联催化。由于级联反应的热力学限制，已报道的多相催化剂通常存在温度高（300 ℃以上）和选择性低的问题。如果用均相催化剂在低温下有效地加速RWGS反应，则有望克服上述热力学限制的问题。

有鉴于此，中科院化学研究所韩布兴院士，钱庆利副研究员报道了在间歇反应器中通过均相催化的RWGS反应和多相催化的FTS反应进行耦合，可用于高效CO₂加氢合成液体燃料。

文章要点

1）研究发现，在1-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）溶剂中，以LiCl为助催化剂，LiI为促进剂，由RuCl₃-Ru⁰-LiCl-LiI和NMP组成的催化体系表现出优异的催化性能。反应在180 ℃下进行，远低于其他文献报道的温度。同时，液体烃（C₅-C₂₈ n-烷烃）的选择性可达71.1%。此外，反应周转频率（TOF）高达9.5 h^-1，与Ru⁰催化剂上FTS反应的最佳水平相当。同时，所获得的产物均为正构烷烃，最终产物中没有检测到CO。

2）详细的研究表明，均相催化和多相催化的协同作用是获得优异催化性能的关键。

研究工作首次实现了将均相催化和多相催化相结合，用于CO₂加氢生产液体燃料。

参考文献

Cui et al., Liquid fuel synthesis via CO2hydrogenation by coupling homogeneous and heterogeneous catalysis, Chem (2020)

DOI：10.1016/j.chempr.2020.12.005

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2020.12.005