硫配位铼单原子催化剂

联产合成气与乳酸

通过硫工程化重构铼单原子配位环境，稳定关键中间体，实现合成气与高值乳酸的同步选择性生产。

Liu, Qiong · Wei, Quan · Jimei, Li · Yushun, Han · Lo, Tsz Woon Benedict · 马纪亮 · 孙润仓

Nature Communications 2026

参数信息

合成气总速率

34.08 mmol g⁻¹ h⁻¹

H₂/CO 比例范围

0.1–14.4

乳酸产率

90.8 %

技术优势

中间体稳定

Re-S₄ 单原子的电子环境优化 d 带中心，稳定关键中间体甘油醛，实现选择性 C-C 键断裂。

比例可调

通过原子尺度工程和反应物动力学调控的协同作用，H₂/CO 比例可在 0.1 至 14.4 范围内宽幅调节。

可扩展性强

通过大规模户外太阳光追踪测试验证了系统稳健性，表明其可作为可扩展的可持续生物精炼技术。

应用场景

• 生物质转化催化：将生物质衍生物高效转化为合成气和乳酸。
• 电催化合成气：提供宽范围可调的 H₂/CO 比例，满足不同下游合成需求。
• 乳酸生产：高选择性生产乳酸，产率达 90.8%。
• 光催化生物精炼：户外太阳光下稳定运行，适合规模化光催化生物精炼。