近日，我院“碳中和”研究团队在化学工程领域著名期刊Applied Catalysis B: Environment and Energy（中文名：应用催化B：环境与能源）（中科院1区，影响因子20.2，引用分38.6）发表了题为“Vacancy-enhanced photothermal activation for CO₂ methanation on Ni/SrTiO₃ catalysts（中文名：氧空位增强Ni/SrTiO₃光热催化CO₂甲烷化）”的最新研究成果。论文的第一作者为石河子大学化学化工学院硕士研究生李涵、博士研究生唐赢，通讯作者为于锋教授。（文章链接：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2024.124346）。

近年来，全球气候变化和环境问题促使许多国家发布碳排放峰值和碳中和目标，降低大气中CO₂浓度已成为普遍共识。CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage，即碳捕获、利用与封存技术）是应对全球变暖和气候变化的一种重要技术手段。CO₂加氢制甲烷（Sabatier反应，CO₂ + 4H₂→CH₄ + 2H₂O ΔH_298k = − 164.9 kJ⋅mol^− 1）因其副产品少、转化率高、成本低，被认为是最佳方法。然而，传统热催化系统的高能输入可能导致催化剂团聚和失活。因此，开发低能耗、温和反应条件的二氧化碳甲烷化方法至关重要。

石河子大学碳中和与清洁能源技术研究团队长期致力于CO₂的捕集和催化转化等研究工作，陆续开发了低温MOF和高温Li₄SiO₄等CO₂吸附剂，研究了等离子体辅助CO₂分解制备CO等制备工艺，发展了CO₂甲烷化与重整制备合成气等制备方法。近日，该团队制备了一种氧空位钙钛矿负载Ni的催化剂，探讨了其在光热协同催化CO2加氢甲烷化过程中的机理。研究表明，氧空位赋予催化剂丰富的碱性位点，促进CO₂的吸附和活化；同时，能够减小带宽，增加光吸收能力。氧空位与镍簇共俘获电子，能够显著降低电子-空穴复合速率，使更多电子参与催化反应。这些发现为开发CO₂的高效转化利用提供了一条新的策略。

（通讯员：何静）