科技日报合肥4月29日电（记者 吴长锋）记者从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家研究中心和化学与材料科学学院曾杰教授研究团队，与上海光源司锐研究员合作，通过构筑负载在金属有机框架MIL-101上的铂单原子催化剂，揭示出其在二氧化碳加氢反应中的金属-配体相互作用，该相互作用通过调控反应路径提高二氧化碳加氢制甲醇的选择性。该成果日前发表在《自然•通讯》上。

　　当今社会，化石能源枯竭、全球变暖等能源和环境危机是人类面临的重大问题。二氧化碳 加氢反应是低碳化学中的重要反应，一方面可以直接减少二氧化碳的排放，缓解温室效应；另一方面可以合成燃料和化学品，实现人工碳循环，缓解化石能源的短缺。在实际催化过程中，各种各样的反应路径可能共同存在，这极大得限制了目标产物的选择性。因此，优化二氧化碳加氢反应路径是调控目标产物选择性和反应活性的重要策略。

　　研究人员构筑了负载在金属有机框架MIL-101上的铂单原子催化剂，发现铂单原子在二氧化碳加氢反应中会形成Pt-OH活性中心体，该活性中心体中的氢原子能够作为氢源直接加成到二氧化碳的C端形成HCOO*中间体。该活性中心体中的H原子会加成到二氧化碳的O端生成COOH*中间体，而COOH*中间体易于脱羟基形成一氧化碳。因此铂单原子催化剂在32 bar压强和150摄氏度的条件下有着高达90.3%的甲醇选择性，远高于相同条件下仅13.3%的铂颗粒对甲醇的选择性。

　　这一成果为人们更好地理解单原子催化机理打开了一扇新的大门。同时也为优化二氧化碳加氢路径，从而提高制甲醇的活性和选择性这一策略开拓了新的视野。

　　2019-04-29 中国科技网—科技日报 

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