先进催化协同创新研究团队门勇教授指导研究生在“碳达峰碳中和”领域发表多篇高水平论文

先进催化协同创新研究团队门勇教授指导研究生在“碳达峰碳中和”领域发表多篇高水平论文

近日，化工学院先进催化协同创新研究团队负责人门勇教授课题组在“碳达峰与碳中和”重点领域——二氧化碳高效加氢制甲烷关键催化技术及应用研究方面取得重要进展。门勇教授指导研究生李英英、王康、蒋开明、唐昱涵等以我校为第一单位在《B:》、《Fuel》、《CO2 of the A-and》等重要期刊发表多篇高水平研究论文。

化石能源的大量消耗导致大气中二氧化碳排放量急剧增加，造成严重的温室效应和极端气候变化。我国向世界郑重承诺“二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和”。 “碳达峰”和“碳中和”是我国“十四五”污染防治攻坚战的重要目标，首次被写入国民经济和社会发展五年规划。二氧化碳高效资源化利用是实现碳达峰和碳中和的有效手段之一。门勇教授研究团队围绕国家双碳战略目标，通过催化反应实现二氧化碳的资源化利用，经加氢转化为高附加值的甲烷（CH4）、甲醇、低碳烯烃和油品（汽油和柴油），实现良好的碳循环，满足可持续发展的需要。

由于CO2和H2分子的活化能垒较高，研究具有高反应性和稳定性的催化剂成为当前研究的热点。研究团队采用柠檬酸络合催化剂制备策略，制备出具有高CO2转化率、高CH4选择性和良好稳定性的Ni/Y2O3催化剂，并深入揭示了催化剂中界面结构电子转移效应和金属-载体强相互作用与反应活性的内在关系。该研究成果以“Ni/Y2O3对CO2转化的催化活性及稳定性研究”为题发表在催化领域国际顶级期刊《B刊》（2020年12月中国科学院SCI区化学类第一区顶级期刊最新升级版，IF=19.503）上（第一作者：李英英，通讯作者：门勇教授）。

基于惰性载体，巧妙设计目标镍基催化剂，实现Ni粒径效应与载体效应/金属负载量的解耦效应，突出研究了Ni粒径效应对反应活性、甲烷选择性及CO2加氢制甲烷反应途径的影响。该研究成果以“Ni/SiO2对CO2加氢制甲烷反应路径的尺寸和金属效应”为题，于2020年12月在能源领域国际顶级期刊《燃料》（中科院SCI区工程技术类最新升级版，IF=6.609）上发表（第一作者：王康，通讯作者：门勇教授）。

通过钴改性改变催化剂表面和界面结构，设计制备出具有高反应性表面和界面结构、稳定性好的催化剂，为高效非贵金属催化剂的设计与研发提供了新思路。该研究成果以“and for CO2: and”为题发表在国际著名CO2期刊《of CO2》（2020年12月中科院SCI部工程技术Ⅱ类期刊最新升级版，IF=7.132）上（第一作者：蒋开明，通讯作者：门勇教授）。

上述工作得到了国家自然科学基金、上海工程技术大学人才计划、上海市科委等项目的资助。研究团队聚焦新能源（氢能）、双碳等领域国家重大战略学科前沿，提前布局、持续努力，并获得2020-2021年度国家自然科学基金面上项目支持。