Angew：100%选择性！沸石型膜反应器助力高选择性催化CO2转化为甲醇

将固存二氧化碳（CO₂）加氢转化为甲醇，可以减少CO₂排放，建立可持续的碳循环。但是，由于热力学平衡的限制和水的失活，CO₂转化为甲醇仍具有挑战性。

基于此，华东师范大学黄爱生教授和新加坡国立大学Jianwen Jiang（共同通讯作者）等人评价了催化CO₂加氢制取甲醇反应器的反应器类型。

首先，在多孔α-Al₂O₃管上制备了亲水性沸石LTA膜，作为选择性去除水的分离器。其次，在沸石LTA膜表面负载Cu-ZnO-Al₂O₃-ZrO₂催化层，用于催化CO₂加氢制甲醇。因此，在Cu-ZnO-Al₂O₃-ZrO₂催化层内催化CO₂加氢转化为甲醇并形成水蒸汽，然后通过亲水性LTA膜原位去除产生的水蒸汽，而甲醇由于其亲水性较低且体积较大而被限制渗透尺寸。

由于蒸汽从反应器中连续快速排出，将克服热力学平衡限制，从而显着提高CO₂转化率。此外，从反应体系中除去水应该有助于避免催化剂失活和副产物的形成，从而提高甲醇的选择性。

实验测试发现，该反应器催化CO₂加氢转化为甲醇的转化率为36.1%、生成甲醇的选择性达到了100%。此外，可以有效抑制因生成水而导致催化剂的失活，从而保持CMR的高长期活性和选择性。

Highly Selective CO₂ Conversion to Methanol in a Bifunctional Zeolite Catalytic Membrane Reactor. Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI: 10.1002/anie.202106277.

https://doi.org/10.1002/anie.202106277.