叶闰平教授在Angew上发表CO₂加氢最新研究成果

近日，南昌大学化学化工学院张荣斌教授课题组成员叶闰平教授在低碳分子催化转化领域中取得了新进展，精细调控了Ni基催化剂的金属-载体强相互作用（SMSI），突破了低温CO₂加氢制甲烷性能的瓶颈。研究成果以“Boosting Low-Temperature CO₂ Hydrogenation over Ni-based Catalysts by Tuning Strong Metal-Support Interactions”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，叶闰平、马李璇、洪小玲为共同第一作者，与美国怀俄明大学Dr. Maohong Fan、太原理工大学章日光教授、内蒙古大学刘健教授为共同通讯作者，南昌大学为第一署名单位。本工作是我校工业催化学科四十余年在催化新材料领域不断耕耘取得的又一项标志性成果。

  CO₂甲烷化是将CO₂转化为天然气的有效途径，是实施“双碳”战略的重要手段之一。前期实验结果表明单斜氧化锆（m-ZrO₂）负载的镍锆催化剂在低温（<300 ℃）反应条件下，比立方氧化锆（c-ZrO₂）表现出更优异的CO₂甲烷化性能（Chem. Eng. J., 2022, 446, 137031）。在前期大量CO₂加氢研究工作的基础上，通过进一步优化SMSI效应和氧空位浓度，从而调控活性位的局域电子密度，增强低温CO₂活化和加氢性能，突破了低温CO₂甲烷性能，在230 ℃和空速 12,000 mL·g^-1·h^-1下，最优催化剂Ni/ZrO₂的CO₂转化率达到84.0%，甲烷选择性为98.6%，并且稳定运行106小时，超越了大多数已报道的CO₂甲烷化催化剂。结合系列（准）原位表征，揭示了Ni/ZrO₂的结构重构（由c-ZrO₂转化为m-ZrO₂）现象及甲酸盐反应路径，该工作为设计高效CO₂加氢催化剂拓宽思路。

叶闰平教授潜心致力于多相催化加氢材料（尤其是稀土催化材料）的设计制备、产业化及其在环境能源领域的应用基础研究，为煤炭高效清洁利用和CO₂资源化升级提供关键技术和理论基础。以（共同）第一作者、通讯作者在Angewandte Chemie, Nature Communications（2篇）, ACS Catalysis（2篇），Applied Catalysis B: Environmental（2篇）, Chemical Engineering Journal等期刊上发表SCI 论文30余篇，Google引用2400余次，H因子24，入选美国斯坦福大学2023年发布的“全球前2%顶尖科学家榜单”，获批国家自然科学基金、江西省“双千计划”、江西省杰出青年基金、中科院特别研究助理、中国博士后特别资助等项目。担任 International Journal of Coal Science & Technology, Frontiers in Chemistry, Energy Materials，《低碳化学与化工》、《石油学报（石油加工）》期刊青年编委。

论文连接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202317669