近日，课题组2022级硕士研究生陈茜茜同学在CO₂高效利用领域取得新进展，相关研究成果以“Direct hydrogenation of CO₂ to liquid hydrocarbons over K/Fe-C catalysts: Effect of porous carbon matrix and K modification”为题在线发表《Fuel》期刊（IF =7.4）。

大气中CO₂浓度逐年升高，而其高值化利用是实现减排的重要途径之一。基于费托合成路径将CO₂直接加氢成液态烃是一种有效利用CO₂的可持续途径。然而，液态烃的高选择性生成仍然是一个重大挑战。本工作设计了一系列具有不同K负载(从0到8 wt%)的碳包覆K/Fe-C催化剂，以提高CO₂加氢过程中C₅₊烃的选择性。

结果表明，在CO₂转化率为32.40%时，4K/Fe-C催化剂的C₅₊烃选择性最高，达到54.78%，且在100 h内具有良好的稳定性。这是由于铁纳米粒子的高度分散和多孔碳基质对铁纳米粒子聚集的限制作用，导致了高的催化活性和选择性。同时，多孔碳基体上分散良好的K可以减小Fe纳米颗粒的粒径，促进CO₂-FTS中Fe₅C₂的生成，从而有利于C₅₊烃的选择性形成。此外，我们还讨论了在K/Fe-C催化剂上CO₂直接加氢生成C₅₊烃可能的反应机理。该研究为设计高效的Fe-C催化剂催化转化CO₂为液态烃提供了深入的见解。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.fuel.2024.131061