近日，中国科学院广州能源研究所新兴固废高值循环研究中心在生物质转化领域取得了新进展，夏声鹏博士、赵坤研究员和郑安庆研究员等开发了一种双金属单源法合成的Zn-Mo-O/ZSM-5新型双功能催化剂，有效地将CO2与2-甲基呋喃共转化生成芳香烃，同时显著减少积碳，开辟了可持续化学品生产的新路径。相关研究成果以Co-feeding CO2 for Methylfuran Aromatization over Bifunctional Zeolite-supported ZnMoO4为题发表于《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）。
该研究表明，Zn-Mo-O/ZSM-5双功能催化剂不仅有效提高2-甲基呋喃和CO2转化率（超过97%），同时也使得目标产物芳烃和一氧化碳的碳收率超过85%，副产物烯烃含量几乎可以忽略不计（0.05%），催化剂上的积碳生成量从22.3%降至8.6%。 此外，CO2的加入有效提高了反应的稳定性，稳定运行时间从 40 分钟延长到 110 分钟。同步辐射真空紫外光电离反射飞行时间质谱（SVUV-PI-ReTOF-MS）、13C同位素示踪、原位漫反射傅里叶变换红外光谱（DRIFT）等先进表征技术进一步揭示了ZnMoO4/ZSM-5催化剂选择性地调控反应中间体和反应路径的作用机制。该研究为CO2和生物呋喃的共转化提供了新思路。
该论文第一作者是夏声鹏博士、赵坤研究员、高云飞教授，通讯作者为王占东研究员和郑安庆研究员。该研究获得国家自然科学基金项目、国家重点研发计划和广东省杰出青年基金项目的资助。