近日,南京林業(yè)大學化學工程學院新功能材料和生物質(zhì)轉(zhuǎn)化實驗室在化工領域三大期刊之一的《Chemical Engineering Science》上發(fā)表了題為“Bimetallic zeolitic imidazolate framework derived magnetic catalyst for high-efficiency CO2 chemical fixation”的研究論文(https://doi.org/10.1016/j.ces.2022.117530)。南京林業(yè)大學化學工程學院2020級碩士生馬盼為第一作者,學院姚建峰教授和青年教師丁美麗為共同通訊作者。該成果得到國家自然科學基金項目和江蘇省自然科學基金項目的資助。
將CO2化學固定為高價值化學品是目前緩解環(huán)境和能源問題的有效方式之一,也是實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”宏偉目標的重要途經(jīng)。在眾多CO2化學固定方法中,CO2和環(huán)氧化合物制備環(huán)狀碳酸酯由于其符合“原子經(jīng)濟”和“綠色化學”等優(yōu)點受到了廣泛關注。目前,報道的催化劑仍面臨反應條件嚴苛、化學穩(wěn)定性低、催化劑回收耗能等多重挑戰(zhàn),開發(fā)高效、高穩(wěn)定和易回收的CO2環(huán)加成催化劑迫在眉睫。
團隊選用鋅鈷雙金屬沸石咪唑酯骨架為前驅(qū)體,通過優(yōu)化熱解條件,獲得了一系列ZnO和金屬鈷負載的磁性氮摻雜多孔碳復合催化劑。CO2環(huán)加成催化結(jié)果表明,溫和反應條件可高效催化CO2化學固定,環(huán)狀碳酸酯產(chǎn)率高達94%,且當CO2濃度降至15%或由傳統(tǒng)加熱換為光照時,該催化劑的活性均可基本維持。
此外,團隊還在國際權威期刊《Coordination Chemistry Reviews》(影響因子22.315)發(fā)表了題為“Porous materials for capture and catalytic conversion of CO2 at low concentration”的綜述文章(http://doi.org/10.1016/j.ccr.2022.214576)。青年教師丁美麗為論文第一作者,姚建峰教授為通訊作者。南京林業(yè)大學為論文唯一完成單位。
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