复旦大学乔明华、谢颂海等合成了fek/swnt，fek/mwnt两种fek负载在单壁/多壁碳纳米管上的材料，进行了详细表征，对其在co2催化转化反应中的反应性进行表征，结果显示fek/swnt催化剂的性能优于fek/mwnt催化剂，在将co2转化反应中的选择性分别达到62.3 %和52.4 %，并且fek/swmt催化剂在转化为c5 反应中的选择性达到39.8 %。fek/mwnt催化剂对c2~c4烯烃的选择性达到30.7 %。同时fek/swnt催化剂将co2转化为高级烯烃的转化率为27.6 μmol co2 gfe-1 s-1。swnt上的电子浓度高于mwnt，同时表面曲率更高，hägg碳化物成分较高，导致其和低级烯烃之间有更强的相互作用，导致低碳烯烃在swnt上更容易反应生成高级烯烃。长时间稳定性测试结果显示，swnt催化剂在120 h工作中保持了较高的稳定，仅有少量的活性降低。
文章要点：
（1）催化剂合成。首先将合成的swnt分散在水中超声处理2 h，随后加入fe(no3)3·6h2o并搅拌6 h，再338 k中将水蒸发，并于ar气氛中623 k中煅烧处理4 h。将合成的fe/swnt材料分散在水中，并加入3 %的k2co3加热338 k中蒸发h2o，得到的催化剂为fek/swnt。
（2）催化反应。分别通过化学吸附测试了催化剂对co2，h2，c2h4的化学吸附性能，通过57fe的穆斯堡尔谱对fe进行表征。催化剂首先在co气流中和623 k中活化处理，随后在613 k和2.0 mpa中进行催化反应测试，反应气选择72/24/4的h2/co2/n2混合气体，气体速达到9000 ml gcat-1 h-1。长时间催化反应中，在开始的20 h内，催化活性提高为对co2的转化率54 %，随后在120 h后转化率缓慢降低至51.3 %，同时c5 的选择性由39.8 %缓慢降低至34.9 %，c2~c4的选择性保持在~22 %。长时间工作过程中，作者发现碳管的壁增厚，由~1.5 nm（24 h）增加为2 nm（120 h），这可能是催化剂效率稍微降低的原因。
参考文献
shunwu wang, tijun wu, jun lin, yushan ji, shirun yan, yan pei, songhai xie*, baoning zong, minghua qiao*
iron–potassium on single-walled carbon nanotubes as efficient catalyst for co2 hydrogenation to heavy olefins，acs catal 2020,
doi：10.1021/acscatal.0c00810
