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Nature子刊：優(yōu)異的2D-Mo2C用于高效穩(wěn)定CO2加氫

早期的過渡金屬碳化物是CO₂加氫的有前途的催化劑。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院Christoph R. Müller和Alexey Fedorov等報道了一種由MXene家族Mo₂CT_x制備的多層2D-Mo₂C催化劑，并且Mo₂CT_x表面上的終止T_x基團(O、OH和F)的還原去除，避免了2D-Mo₂C轉(zhuǎn)變?yōu)?D-Mo₂C。

在CO₂氫化條件下，多層Mo₂CT_x和2D-Mo₂C催化劑的活性和產(chǎn)物選擇性(CO、CH₄、C₂-C₅烷烴、甲醇和二甲醚)可以通過H₂處理控制表面終止基團的覆蓋度來調(diào)節(jié)。

通過在純H₂中在500 °C下合成無T_x、Mo封端的2D-Mo₂C。與β-Mo₂C和Cu-ZnO-Al₂O₃相比，2D-Mo₂C對于RWGS反應(yīng)更具活性。另外，在430 °C下，2D-Mo₂C催化劑的CO生成活性比β-Mo₂C對照催化劑高6倍，且在100 h范圍內(nèi)沒有失活。

由于2D-Mo₂C表面的Mo終止基團，其CO化學(xué)吸附能力比β-Mo₂C高約八倍。導(dǎo)致2D-Mo₂C在CO₂加氫為CO中的活性增加。2D-Mo₂C對于CO₂離解具有高度活性，也可用于CO₂-H₂氧化還原循環(huán)。

總的來說，所得結(jié)果表明2D-Mo₂C是一種很有前途的CO₂加氫催化劑，具有優(yōu)異的催化活性和穩(wěn)定性。

Two-dimensional molybdenum carbide 2D-Mo₂C as a superior catalyst for CO₂ hydrogenation. Nature Communications, 2021. DOI: 10.1038/s41467-021-25784-0

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