华东师范大学的碳酸乙烯酯加氢制甲醇和乙二醇研究获进展

近日，华东师范大学的研究团队通过水热法制备Cu-mMoOx/SiO2催化剂，并将该催化剂用于碳酸乙烯酯(EC)加氢反应中，在低氢酯比(20)条件下，该催化剂表现出最佳的催化性能，甲醇收率89%，乙二醇(EG)收率99%，甲醇的时空收率为0.207 g/(g·h)，在大于150 h的反应条件下，表现出良好的稳定性。相关研究成果发表于《催化学报》杂志。

相比CO2直接加氢制备甲醇工艺，将CO2先与环氧化合物反应生成环酸酯、环碳酸酯加氢联产甲醇和EG的间接转化路径具有条件温和、甲醇产率高等特点。铜基催化剂已广泛用于CO2衍生的碳酸乙烯酯加氢制备甲醇和EG反应，但仍存在一些问题，例如氢酯比过高、甲醇选择性不理想、催化剂失活。因此开发甲醇选择性高、稳定性好的铜基催化剂具有重要意义。

该研究团队结合表征结果和反应动力学研究发现，MoOx的修饰改变Cu粒子表面的电子性质，降低反应活化能，增大零价铜的比表面积，提高Cu+/(Cu++Cu0)原子比。MoOx的修饰在Cu-MoOx界面处可能形成Cu-O-Mo键，提高碳酸乙烯酯的吸附、活化以及加氢性能，并稳定了Cu粒子，从而提高了甲醇的选择性和催化剂的稳定性。此外，MoOx的修饰也明显改变了催化剂的酸量和酸强度。该成果可为碳酸乙烯酯加氢制备甲醇和乙二醇的铜基催化剂设计提供借鉴。