近日，上海科技大学2060研究院王慧课题组在《催化科学》（ACS Catalysis）发表题为“Boosting CO2-to-Aviation Fuel Fraction over an Inverse Structured KFeZr Tandem Catalyst”的研究论文。在逆结构KFeZr/HZSM-5双功能串联催化体系中实现了CO2向航空燃料馏分（C8–C16）的选择性转化，揭示了CO“氢泵”调控分子筛氢转移的新机制，为可持续航空燃料合成与航空深度脱碳提供了新思路。
民用航空高度依赖石油基航空煤油，是全球二氧化碳排放增长最快的来源之一，发展可持续航空燃料对实现2050年净零排放至关重要。传统铁–锆双功能体系中Fe相易发生多物相演化，分子筛内中间体扩散受限且氢转移失控，航空燃料馏分选择性通常不超过30%。研究团队构筑了反相结构KFeZr双功能串联催化剂，以高分散ZrO2纳米畴锚定Fe相表面，稳定Fe5C2/Fe3O4≈ 1.2物相并使界面位密度提升约3.2倍；与HZSM-5串联后航空燃料馏分选择性提升22%，结合有机燃烧法进一步减小晶粒、加速轻烯烃扩散，目标馏分选择性最高达39.7%。该工作进一步发现CO可在分子筛内交替供氢/受氢、作为“氢泵”促进脱氢环化与芳构化。这一发现突破了CO仅作为副产物的传统认识，为中间体介导氢调控的双功能催化剂设计提供了全新机制。
图1:CO共进实验及“氢泵”机制：烃类分布与CO2转化（a）、SAF产物组成（b）、原位DRIFTS（c, d）与机制示意（e）。
上海科技大学2060研究院硕士研究生张若楠为第一作者，张书南副研究员和王慧研究员为论文共同通讯作者，上海科技大学为第一完成单位。
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