H2O2刻蚀MoS2纳米片增强CO2催化加氢性能

CO2催化加氢制备高附加值化学品是缓解温室效应,实现人类社会可持续发展的关键技术之一。二维MoS2材料由于其特殊的层状结构和表面丰富可调的S缺陷位,在CO2活化与转化中被广泛关注,将MoS2催化剂用于CO2加氢的关键在于表面S空位的构建。为开发高效构建S空位工艺,以MoS2纳米片为基础,利用H2O2刻蚀法在其表面引入S空位,对比了H2O2刻蚀前后CO2在常压和高压下的反应性能。研究表明,H2O2刻蚀能显著提升S空位含量,且不会改变MoS2的晶相结构,也未影响S空位的化学性质,从而明显提升CO2催化加氢的转化率,但不影响产物分布。在常压条件下,S空位主要催化CO2解离加氢为CO,选择性达96%以上;而在高压(5MPa)低温(180℃)条件下能以较高的选择性(79%)催化CO2加氢为甲醇,升高反应温度会提升CO2转化率,但甲醇的选择性会显著降低,同时伴随甲烷的生成。本研究提供了一种简便高效的构造S空位的制备工艺,为MoS2催化剂的工业化应用提供一定的理论和技术支撑。

周维(1991—),男,湖北天门人,讲师,博士。E-mail:zhouwei@cumt.edu.cn

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周维,赵世熙,谢欣雨,等.H2O2刻蚀 MoS2纳米片增强 CO2催化加氢性能[J].洁净煤技术,2024,30(1):173-179.

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