日前，從中科院理化所獲悉，該所研究員張鐵銳團隊及合作者成功合成一種煤制油催化劑，這種催化劑實現了常溫常壓可見光驅動一氧化碳加氫制備高級烴類。相關研究結果發表在國際化學領域頂級期刊《德國應用化學》（Angew.Chem.Int.Ed.）上，并被選為當期“熱點（hotpaper）”向讀者重點推薦。
　　
　　據該論文第一作者趙宇飛博士介紹，CO加氫高溫高壓制備高級烴類（又稱為費托反應）是煤間接液化技術之一，在第二次世界大戰期間投入大規模工業應用，是替代石油，實施煤碳潔凈高值利用的重要技術，在工業和學術界引起科研工作者的極大關注。眾多費托催化劑中，Ru、Co、Fe基催化劑應用最為。Ni基催化劑因為其C-C偶聯效率低下，更趨向于催化生成低值的甲烷，Ni基催化劑又被稱為甲烷化催化劑。介于費托反應重要意義，發展新的清潔、綠色的新型能源路線，特別在溫和條件下提高Ni基催化劑高選擇合成高附加值碳烴，依舊是一個挑戰。
　　
　　相比傳統高溫高壓的熱催化轉化過程，太陽能光催化技術具有室溫常壓深度反應，可直接利用太陽能作為光源來驅動反應等獨特優勢，已經成為一種理想的潔凈能源生產和污染治理技術而備受矚目。
　　
　　研究人員通過簡單的煅燒—氫氣還原方法，將水滑石載體可控還原為Ni/NiO納米結構，成功實現了NiO納米層部分錨定Ni納米顆粒的調控，表面NiO層和Ni納米顆粒之間豐富的界面，改變了NiO/Ni納米結構的電子環境。該獨特的結構實現了可見光下CO的活化，進一步促進了催化劑表面的C-C偶聯，促進了可見光催化CO加氫制備高碳烴，且催化劑具有非常好的循環穩定性。他們還通過理論計算和實驗結合的手段，進一步研究了催化反應機理。催化劑合成方法簡單，成本低廉，更重要的是，該催化過程采用常溫常壓等綠色低能耗工藝，提供了利用非貴金屬太陽能驅動合成燃料化學品的可能性。
　　
　　該團隊發展的低溫常壓可見光驅動CO加氫制備高級烴類的催化劑策略，拓展了人們對于費托反應局限于Fe、Co基催化劑的認識，對熱催化反應工藝是一個補充，具有廣闊的理論示范和應用前景。
　　
　　相關研究工作得到了科技部國家重點基礎研究計劃、國家自然科學基金委優秀青年科學基金項目、青年基金、中組部青年拔尖人才支持計劃、中國科學院前沿科學重大突破項目的大力支持。