近日，中國科學院廣州能源研究所新興固廢高值循環研究中心在生物質轉化領域取得了新進展，夏聲鵬博士、趙坤研究員和鄭安慶研究員等開發了一種雙金屬單源法合成的Zn-Mo-O/ZSM-5新型雙功能催化劑，有效地將CO₂與2-甲基呋喃共轉化生成芳香烴，同時顯著減少積碳，開辟了可持續化學品生產的新路徑。相關研究成果以Co-feeding CO₂ for Methylfuran Aromatization over Bifunctional Zeolite-supported ZnMoO₄為題發表于《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）。

該研究表明，Zn-Mo-O/ZSM-5雙功能催化劑不僅有效提高2-甲基呋喃和CO₂轉化率（超過97%），同時也使得目標產物芳烴和一氧化碳的碳收率超過85%，副產物烯烴含量幾乎可以忽略不計（0.05%），催化劑上的積碳生成量從22.3%降至8.6%。 此外，CO₂的加入有效提高了反應的穩定性，穩定運行時間從 40 分鐘延長到 110 分鐘。同步輻射真空紫外光電離反射飛行時間質譜（SVUV-PI-ReTOF-MS）、¹³C同位素示蹤、原位漫反射傅里葉變換紅外光譜（DRIFT）等先進表征技術進一步揭示了ZnMoO₄/ZSM-5催化劑選擇性地調控反應中間體和反應路徑的作用機制。該研究為CO₂和生物呋喃的共轉化提供了新思路。

該論文第一作者是夏聲鵬博士、趙坤研究員、高云飛教授，通訊作者為王占東研究員和鄭安慶研究員。該研究獲得國家自然科學基金項目、國家重點研發計劃和廣東省杰出青年基金項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/ange.202420779