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中科大研究團隊實現常壓下二氧化碳加氫製長鏈烯烴

來源:中國草莓污视频樹脂網(wǎng) 2022-05-17 14:37:14

近日,中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中(zhōng)心和化學物理係曾(céng)傑教授(shòu)研究團隊設計(jì)構築了(le)銅-碳(tàn)化鐵界麵型催化(huà)劑,實現了常壓下(xià)二氧化碳加氫高選擇性製備長鏈烯烴。

長鏈(liàn)烯烴(tīng)在精細化工領域具有廣泛(fàn)的應用,例如用於(yú)合(hé)成洗滌劑、高辛烷值汽油、潤滑(huá)油、農藥、增塑劑等。目前合(hé)成長鏈烯烴的主(zhǔ)要途徑是依(yī)賴於石油化工工業(yè)的烯烴聚合。如果利用可(kě)再生能源電解水製氫(qīng),再與溫室氣體二氧化碳反應直接製備長鏈烯(xī)烴,則(zé)會有巨大的環境效益。由於電解(jiě)水(shuǐ)設備規模小、布局分散,為了直接對接電解水製氫,需要使二氧化碳加(jiā)氫反應在常壓下進行。然而,目前二氧化(huà)碳加氫製備長鏈烯烴多在高壓反應(yīng)條件下進行。因此,實現二氧化碳常壓加氫製備長鏈烯烴仍然(rán)是一個(gè)巨大的挑戰。

二氧化碳加氫製備(bèi)烯烴主要通過甲醇(chún)中間體和一(yī)氧化碳中間體路徑。由於低壓既(jì)不利於甲醇草莓污视频反應也不利於甲醇製烴反應,研究團隊選擇了一氧化碳中間體路徑。該路徑的挑戰在於在常壓下設(shè)計合(hé)適的費托草莓污视频活性(xìng)位點。借鑒用於草莓污视频醇的(de)改性費托催(cuī)化劑的設計思路,研究人(rén)員在(zài)鐵基催化劑的基礎上(shàng)引入具有一氧化碳非解離吸附能力的銅位點(diǎn),製備(bèi)了具有銅-碳化鐵界麵在常壓下工作的銅-鐵催化劑,該催化劑包含金(jīn)屬(shǔ)銅、四氧化(huà)三(sān)鐵和碳化鐵等(děng)多種(zhǒng)物相(xiàng)。

研究結果表明,該催化劑對長鏈烯烴選擇性高達(dá)66.9%,同時二氧化碳轉化率為27.3%,一氧化碳選(xuǎn)擇性(xìng)為43.7%。對比於傳統鐵基催(cuī)化劑,該催(cuī)化劑對一氧化碳和甲烷的選擇性更低,對長鏈烯烴的(de)選擇性(xìng)更(gèng)。研究人員發現,該催化劑經過長時間反應後長鏈烯烴選擇性(xìng)會下降,但經過簡單(dān)的再生處理即可使(shǐ)其長鏈烯烴選擇性恢(huī)複。

這項研究結果揭示了二(èr)氧化碳加氫反應過程中的碳碳(tàn)鍵偶聯機製,也為二氧化碳加氫製長(zhǎng)鏈烯烴催化劑的設計(jì)提供了思路。


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