近日，中國科學院大連化學物理研究所李燦院士和研究員王集杰等在二氧化碳加氫制低碳烯烴方面取得新進展。團隊開發了ZnZrO_x/SSZ-13串聯催化劑，實現了二氧化碳到低碳烯烴的高選擇性生成，其低碳烯烴選擇性接近90%，其中丙烯選擇性達到52%。相關成果發表在《德國應用化學》上。

ZnZrO_x/SSZ-13串聯催化劑示意圖。大連化物所供圖

李燦團隊長期致力于人工光合成相關研究，發展了太陽能等可再生能源制備綠氫，進而將二氧化碳加氫轉化為甲醇以及高附加值燃料或化學品，這是典型的人工光合成過程，也是實現碳中和目標的重要技術路徑。團隊先后發展了以ZnZrO_x為代表的一系列金屬氧化物固溶體催化劑，實現了二氧化碳高選擇性加氫制甲醇，并于2020年10月完成了全球首套千噸級液態陽光工業中試示范。此外，團隊還以金屬氧化物固溶體催化劑為基礎，發展了以ZnZrO為基礎的串聯催化劑用于二氧化碳加氫，實現了80%的低碳烯烴選擇性和70%的芳烴選擇性。

在前期工作的基礎上，團隊發展了ZnZrO_x/SSZ-13催化劑，進一步提高低碳烯烴選擇性和單一烯烴選擇性。動力學實驗表明，該催化劑實現了二氧化碳加氫與烯烴形成兩個反應在熱力學和動力學上的耦合，表明中間體的遷移拉動了反應正向進行，降低了反應的活化能。