CO₂加氢还原是还原CO₂和合成高附加值化学品、燃料的重要方法，在各种高附加值产物中，烯烃、芳烃化合物是最重要的工业化学品。CO₂氢化反应制备烯烃或者芳烃的过程一般通过费托过程（CO₂-FTS）或者甲醇介导过程（包括RWGS-CO MeOH、甲酸-MeOH过程）进行，CO₂氢化反应面临着反应选择性较低和催化剂失活问题。

有鉴于此，哥伦比亚大学陈经广、罗切斯特大学Marc D. Porosoff等综述报道CO₂氢化还原以及甲醇介导催化CO₂还原反应的机理、关键反应中间体。作者分别对近期相关领域的重要发展、优化的反应条件进行总结，同时对该领域的关键挑战、面临机会和前景进行介绍。特别对突破产物分布比例，抑制催化剂失活，在低压条件中通过持续消耗关键中间体进行改善反应情况。

本文要点：

（1）

分别对CO₂-FTS、RWGS-CO MeOH、甲酸-MeOH过程的多个问题进行讨论，包括：催化活性位点（金属、氧化物、碳化物、氢化物、分子筛）；改善催化反应活性的方法（促进剂、添加第二种金属/氧化物、催化剂基底）；合成和预处理方法；催化剂的失活机理；优化催化反应条件。

（2）

通过CO₂加氢制备烯烃和芳烃能够有望实现碳中和的目标，但是需要对催化剂的结构-性质关系、优化改进催化剂、反应条件优化、能量来源进行优化和设计，目前CO₂捕获和浓缩是得到CO₂的主要方法，但是这种CO₂来源可能能量和价格上不太合适，因此需要发展更加合适的CO₂来源，比如热电厂的废气。通过电催化或者光催化生成水被认为是可再生氢气的合理来源。

随后作者讨论了如何提高催化反应的反应活性和产物选择性：合成特定组成和结构的催化剂、进行原位表征和DFT计算、研究催化剂的失活和稳定性、优化催化反应条件等。

参考文献

Dong Wang, Zhenhua Xie, Marc D. Porosoff*, Jingguang G. Chen*, Recent advances in carbon dioxide hydrogenation to produce olefins and aromatics, Chem 2021

DOI: 10.1016/j.chempr.2021.02.024

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2451929421001054