二氧化碳（CO₂）加氢制乙烯（C₂H₄）可通过两条串联反应实现：i）CO₂加氢制甲醇(CH₃OH)，然后甲醇转化为烯烃；ii）逆水煤气变换反应，然后进行费托合成。

近日，厦门大学汪骋教授报道了提出了通过CO₂加氢生成乙醇（C₂H₅OH），然后C₂H₅OH脱水制C₂H₄的第三条串联式CO₂转化为C₂H₄的路线。

文章要点

1）通过μ₂-OH基团去质子化和离子交换，将多个Cu^I中心负载到Ti基金属有机骨架（MOF），MIL-125-NH₂的Ti₈(μ₂-O)₈(μ₂-OH)₄二级结构单元上。

2）多个Cu^I中心催化CO₂加氢生成C₂H₅OH，而Ti₂-μ₂-O⁻M⁺（M⁺=H⁺，Li⁺）中心将C₂H₅OH转化为C₂H₄。

3）实验结果显示，在85 °C的超临界CO₂（CO₂ 30 MPa，H₂ 5 Mpa）中，MOF催化CO₂加氢制C₂H₄的生成率高达2598 μmol g_Cat⁻¹ h⁻¹，在100°C，5 MPa（H₂:CO₂= 3）的气相中，C₂H₄的生成率达到514 μmol g_Cat⁻¹ h⁻¹。

这项工作开发了一种通过CO₂加氢选择性生产C₂H₄的新途径。

参考文献

Lingzhen Zeng, et al, Multiple Cuprous Centers Supported on a Titanium-Based Metal−Organic Framework Catalyze CO₂ Hydrogenation to Ethylene, ACS Catal.2021

DOI: 10.1021/acscatal.1c01939

https://doi.org/10.1021/acscatal.1c01939