当前位置： 多孔固体催化剂——怎么来实现二氧化碳的转化助力碳中和？
今年的气候平均状态随时间的变化议题中我们的祖国强调了对碳中和的决心与责任，更多的碳减排技术也被热烈探讨。减少二氧化碳排放的两种主要技术是捕获/储存和利用，虽然捕获和储存具备极高的减排潜力，但它们缺乏经济可行性。二氧化碳转化是通过利用从工业排放和空气中捕获的二氧化碳来生产有价值的产品，并抑制温室气体效应。
通过环氧化物和二氧化碳反应生产环状碳酸酯是一种有前景的绿色和可持续化学反应，具有100%的原子经济性。这在某种程度上预示着所有原子都变为产物，从而使得该合成方法能够以环状碳酸酯产物的形式有效地捕获和储存二氧化碳，这对气候平均状态随时间的变化有非常积极的影响。并且环状碳酸酯具有巨大的应用场景，如锂离子电池电解质、绿色溶剂和聚碳酸酯的生产。
二氧化碳气体被视为C1结构单元的重要碳源，因为它具动力学惰性和热力学稳定性，需要高温度高压力条件和反应性催化系统，所以开发更绿色的转化工艺和催化剂成了重中之重。
为促进CO2和环氧化物转化为有机碳酸盐，通常由作为亲核试剂的路易斯碱扮演主要催化作用，并d由一个或多个金属中心形式的路易斯酸辅助。其催化机理可能的步骤为：（1）由路易斯酸激活环氧环，方便路易斯碱的亲核攻击，导致环氧环开环；（2）开环后的环氧环又可当作亲核试剂攻击CO2形成碳酸盐中间体；（3）接下来的步骤是闭合环；或者可以插入更多的环氧化物和CO2分子生成聚碳酸酯。
均相催化剂面临复杂的合成和复杂的回收问题，而使用多孔材料的非均相催化材料可以轻松又有效的克服这一问题。
在多孔固体碱催化剂，二氧化碳被吸附在路易斯碱性位点（即O2）上，形成表面碳酸盐。表面碱性位点的强度和数量对CO2的活化可能很重要。环氧化物被吸附在邻近的路易斯酸位点上，碳酸盐表面阴离子与吸附的环氧乙烷中空间位阻较小的碳原子反应，生成含氧阴离子，随后产生环状碳酸酯产物。
固体碱催化剂对环氧乙烷转化为碳酸乙烯酯EC的活性取决于材料的碱度，其中含有碱金属氧化物的样品活性最高。在沸石基材催化剂的情况下，添加少量水可以加快环氧乙烷的反应速率，而不会显著形成乙二醇副产物。将水引入沸石孔中，产生碱性羟基，与碱金属物质相比，其流动性很高。因此，反应更像是一个均匀催化的过程，其中酸碱位点不限于表面。
含碱金属氧化物的固体碱催化剂的大部分碱性位点都在微孔网络内，这表明它们能用作形状选择性碱性催化剂。形状选择性催化对于精细化学品的合成和石油馏分的加工很重要。