行业技术突破 - 安徽师范大学毛俊杰教授团队在光催化二氧化碳还原领域取得重要进展 成功实现二氧化碳向高附加值产物丙烷的高效转化 相关成果发表于《德国应用化学》[1] - 光催化技术利用太阳能驱动 可直接将二氧化碳与水转化为高价值化学品 为碳循环经济提供理想解决方案[1] - 二氧化碳分子化学惰性强 还原步骤复杂 形成含3个及以上碳原子的长碳链产物需经历多次碳—碳偶联反应 在能量与动力学层面面临巨大挑战[1] - 传统催化剂往往局限于生成甲烷、一氧化碳等短碳链产物 难以实现长碳链化合物的高效选择性合成[1] 核心技术方案 - 研究团队创新设计了一种基于金属有机框架材料的原子级催化剂 以NH2-MIL-125（Ti）纳米片为载体[1] - 通过精准调控制备工艺 构建了镍单原子与相邻锰双原子组成的协同活性中心[1] - 丙烷的高选择性生成源于镍与锰活性位点之间的协同机制 镍单原子位点主要负责活化二氧化碳并转化为一氧化碳中间体[2] - 相邻的锰双原子位点则高效促进碳—碳键的形成与连接[2] - 镍与锰之间的强电子相互作用 显著削弱了反应中间体在结合过程中的固有排斥力 使得从双碳中间体向三碳产物转化的关键步骤得以顺利推进[2] 研究意义与前景 - 该研究揭示了光催化二氧化碳转化过程中碳链延伸的核心机制[2] - 为设计开发高效、高选择性二氧化碳还原催化剂提供了新策略[2] - 推动了光催化碳转化领域的基础研究进展[2] - 为温室气体资源化利用与绿色化工原料合成开辟了新路径[2]