二氧化碳加氢制备化学品，是一种温室气体资源化利用的有效途径。近期，中国科学技术大学曾杰教授团队开发出一种铜-碳化铁界面型催化剂，实现了常压条件下用二氧化碳加氢高选择性制备长链烯烃，为开发温室气体的资源化利用技术提供新方案。日前，国际知名学术期刊《自然·通讯》发表了这项成果。
长链烯烃是一种在精细化工领域用途广泛的化合物，可用于合成洗涤剂、高辛烷值汽油、润滑油、农药、增塑剂等。目前，工业合成长链烯烃的普遍方法是基于乙烯的齐聚反应，而乙烯主要来自石油。与之相比，利用可再生能源电解水制氢，再与二氧化碳反应直接制备长链烯烃，如成功应用会产生重大环境效益。
曾杰团队开发的新型铜-碳化铁界面型催化剂，可解决二氧化碳加氢制备长链烯烃的关键技术难题。他们研究发现，铜具备一氧化碳的非解离吸附能力，碳化铁能催化生成甲基/亚甲基。在铜和碳化铁的界面处，铜位点吸附的一氧化碳插入到甲基/亚甲基的端基，然后加氢脱水形成新的甲基/亚甲基单元，如此循环往复使碳链增长，最后脱附形成长链烯烃。
电解水制氢过程与分布式二氧化碳加氢制长链烯烃技术耦合示意图（中国科学技术大学供图）
这种特殊的碳链增长方式，使得该催化剂在常压条件下对长链烯烃的选择性高达66.9%，与目前科技文献报道的在高压反应条件下的世界纪录（66.8%）相当。
