Ҏ(gu)合成合成气Q一氧化_氢气的合气Q在催化剂作用下转化为碳氢化合物Q物主要ؓ(f)直链的烷烃和烯烃。随着xa(b)资源的日益短~，以及(qing)合成气来源的多样化，p托合成过E制备液体燃料和化学品受Ch们越来越多的重视。这也是非xa(b)资源Q如煤、天然气和生物质{）转化为清z燃料和化学品的关键q程。目前，Ҏ(gu)合成技术在我国已经接近大规模商业化应用阶段Q但仍然存在一些问题，如能耗高、物的选择性较差等。中国科学院p煤炭化学研究所煤{化国安点实验室研究员郭向云Nl首ơ提出光催化Ҏ(gu)合成的概念，通过施加光外场在较低温度下实C一氧化高效{化和产物选择性的控制。相兛_作发表于ACS Catal.Qƈ获得国家发明专利授权Q专利号QZL 2014 1 0745484.2Q?br />
在光照条件下Q金属纳c颗_表面会(x)产生h高能量的载流子。这些蝲子跃迁到吸附态分子的I道，使之形成一U带?sh)荷的离子态，q而在一个与热反应完全不同的高势能面发生反应Q因此可得到不同于热反应的物分布。研I团队采用石墨稀负蝲的具有蠕虫状l构的钌U米Uؓ(f)催化剂，在可见光照射?50oC下，催化剂活性可?4.4molCO•molRu?•h?Q是暗反应条件下的两倍，增加光照强度或者减入光波长Q可q一步提高催化剂zL。光照下Q钌的d?sh)子吸收光能成?f)高能“热”电(sh)子，然后反馈到钌表面吔R态CO分子?π*轨道Q加速CO的解，提高反应zL。同Ӟ光催化条件下Q物分布显著改变，C5 的选择性明显提高。一般认为，钌催化的Ҏ(gu)合成l历CH CH的偶联过E，而非C CO偶联q程Q因为前者在钌活性位催化的能垒更低。CH CH偶联q程中，两者通过?sh)子与钌的dI道叠加，使其泡利相斥作用减弱Q进而实现偶联。光照有利于钌的d?sh)子跃迁Q从而Ş成更多的I道，使利相斥作用进一步减弱，有利于碳铑֢ѝ?br />
地球上的所有生物质都是通过光合作用形成的，生物质经q简单气化就可以得到Ҏ(gu)合成所需要的原料气——合成气。光催化Ҏ(gu)合成q程能最大限度地利用太阳能，q将其{化ؓ(f)液体燃料和化学品Q实现太阌的绿色利用和低碳循环?br />
该研I得C国家自然U学基金委（21403270?1473232Q、山西省青年U技研究基金Q?013021007?Q和煤{化国安点实验室自主NQ?014BWZ006Q的资助?br />
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光催化费托合成反应示意图
