新刊推荐 | Catal 论文：复杂多相催化剂推动二氧化碳加氢转化研究进展

研究性论文 

中国科学院长春应用化学研究所联合中国科学技术大学、清华大学等机构的研究团队在Catal期刊发表综述论文，系统总结了复杂多相催化剂在二氧化碳（CO₂）加氢反应中的最新研究进展。文章重点聚焦双活性位点催化剂与三维纳米反应器，阐释结构复杂性、协同效应和空间限域在提升催化活性、选择性与稳定性方面的重要作用，并对该领域的发展挑战与未来方向进行了全面展望。 

研究亮点

• 系统阐述双位点催化的理论基础，从协同效应、电子效应与位距效应等方面揭示双活性中心在 CO₂ 与 H₂ 协同活化中的作用。 

• 全面梳理双位点催化剂的结构类型，包括同核与异核双原子催化剂、单原子–纳米颗粒/纳米团簇协同体系、合金及固溶体催化剂等。 

• 重点讨论核–壳、蛋黄–壳及中空等三维纳米反应器在调控扩散行为、停留时间和串级反应过程中的优势。 

• 涵盖一氧化碳、甲烷、甲醇、甲酸、乙醇、高碳醇及轻质烯烃等多类 CO₂ 加氢目标产物体系。 

• 通过对代表性催化体系的性能对比，揭示结构–性能关系，并为催化剂理性设计提供参考。 

研究意义

二氧化碳加氢是碳捕集与资源化利用的重要路径，但由于 CO₂ 的热力学稳定性和反应网络复杂，该过程在活性与选择性调控方面仍面临显著挑战。该综述指出，引入具有复杂结构的多相催化体系，尤其是双位点催化剂与三维纳米反应器，是突破传统单活性位点催化限制的有效策略。双位点协同可实现反应物与中间体的分工吸附与串联转化，而纳米反应器通过空间限域与扩散调控促进多步反应有序进行。文章同时强调，复杂活性位点的精准合成及原位/操作态表征技术的发展，对深入理解反应机理和推动催化剂设计具有关键作用。 

论文信息

Zijian Wang；Lingling Zhang；Yuou Li；Xiaomei Wang；Rui Zhang；Ke Wang；Jing Xu（通讯作者）；Meng Zhao；Xiao Wang（通讯作者）；Shuyan Song（通讯作者）；Hongjie Zhang（通讯作者） 

主要单位：中国科学院长春应用化学研究所；中国科学技术大学；清华大学 

通讯作者邮箱：[email protected]；[email protected]；[email protected]；[email protected] 

期刊介绍

Catal 是Springer旗下一本专注于催化方向的开放获取新刊。这本期刊旨在发表具有独创意义的重要工作。期刊将以催化应用为导向，促进基础研究学者和工业工程师之间具有包容性的沟通，更加有效地发布有关创新技术和实际应用的重要研究成果。 

关于Catal

• 目标影响因子20 

• 优先考虑关键催化应用方向的研究工作 

• 关注青年研究人员 

• 提供文章出版费用（APC）豁免 

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