近些年來，大氣中二氧化碳含量猛增，捕集回收過量的二氧化碳并加以轉(zhuǎn)化利用是有效控制二氧化碳排放的一個(gè)重要手段。其中催化二氧化碳加氫合成甲酸原子利用率高，具有原子經(jīng)濟(jì)性，符合當(dāng)代綠色化學(xué)發(fā)展趨勢。它一舉解決了儲(chǔ)存氫能及二氧化碳轉(zhuǎn)化與利用雙重問題，具有極大的研究價(jià)值及良好的應(yīng)用前景。目前用于催化二氧化碳加氫合成甲酸工藝的催化劑主要分為均相催化劑和非均相催化劑，均相催化劑集中在Ru、Rh、Ir等金屬有機(jī)化合物，具有反應(yīng)速度快、選擇性高、活性中心利用率高等優(yōu)點(diǎn)；然而均相催化劑反應(yīng)后催化劑的分離、回收和再加工過程繁瑣而復(fù)雜，給工業(yè)化生產(chǎn)帶來許多困難。因此開發(fā)研制一種合成方法簡單、活性及穩(wěn)定性較高的非均相催化劑是此研究工作的重點(diǎn)。
最近，天津大學(xué)王勝平教授研究團(tuán)隊(duì)制備了金屬有機(jī)骨架化合物（MOF）固載型釕基非均相催化劑，用于催化二氧化碳加氫合成甲酸反應(yīng)研究。在該項(xiàng)研究工作中，研究團(tuán)隊(duì)首先采用溶劑熱法制備了含氮雜環(huán)卡賓金屬有機(jī)骨架化合物載體，接著采用溶液浸漬法將三種金屬釕絡(luò)合物三氯化釕、二氯(五甲基環(huán)戊二烯基)合釕、(六甲基苯)合二氯化釕固載到含氮雜環(huán)卡賓金屬有機(jī)骨架化合物上，目的是探討釕絡(luò)合物配體供電子能力不同對(duì)加氫反應(yīng)的影響。通過一系列表征手段和活性評(píng)價(jià)結(jié)果可知，釕絡(luò)合物成功固載在含氮雜環(huán)卡賓金屬有機(jī)骨架化合物載體上，并且，由于(六甲基苯)合二氯化釕絡(luò)合物的六甲基苯基團(tuán)具有最強(qiáng)的供電子能力，有利于二氧化碳的Ru-H鍵插入，其固載后的釕基非均相催化劑在催化二氧化碳加氫合成甲酸反應(yīng)中表現(xiàn)出極高的催化活性，TON值高達(dá)3803，高出目前多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道的非均相催化劑活性。該研究工作為固載型非均相催化劑催化二氧化碳加氫提供了新的合成思路。
文章發(fā)表在ChemCatChem, 2019, 11, 1256-1263
作者：Chao Wu, Faisal Irshad, Maowei Luo, Dr. Yujun Zhao, Prof. Xinbin Ma, and Prof. Shengping Wang*
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cctc.201801701
