中国科学院大连化学物理研究所的单原子催化剂用于CO2转化技术取得新进展

近日，中国科学院大连化学物理研究所(简称大连化物所)的“单原子催化剂的设计合成及催化应用策略研究”项目取得新进展，采用含氮有机聚合物材料为载体，制备出类均相铱活性中心的单原子催化剂，该催化剂在CO2加氢反应中表现出优异催化性能。

“单原子催化”概念由大连化物所、清华大学及美国亚利桑那州立大学于2011年共同提出，迅速成为多相催化领域的研究前沿，并有望成为关联多相与均相催化的桥梁。但催化剂载体表面的不均匀性对单原子催化剂的形成、稳定性能、催化性能都有极大的限制。大连化物所的黄延强团队提出，借鉴均相催化模型，从分子水平构建载体负载单原子活性中心，不仅可获得稳定的单原子活性中心，还可以实现单原子催化剂的“准均相”应用。

CO2催化加氢合成甲酸是一个原子经济性的反应，生成的甲酸不仅是重要化工原料，还可作为一种理想的液态储氢材料。在前期探索CO2催化活化转化的研究认识基础上，该团队利用酰胺化反应简捷、高效地制备出含有吡啶-酰胺基团的多孔有机聚合物，并将其作为载体负载单原子铱催化剂以实现活性中心的稳定性，该催化剂在CO2加氢制甲酸反应中表现出优异的催化活性，解决了多相催化在该反应中一直面临的活性不高的难点。