二酸化炭素を接触水素化してイソパラフィンを合成する研究の新たな進展

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イソパラフィンを合成するための二酸化炭素の接触水素化に関する研究で新たな進歩が見られた Science Today 2018-10-14 12:55:15 http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/R6QNNe99djsnSg最近、中国科学院大連化学物理研究所の炭素資源小分子と水素エネルギー利用のSun Jian氏とGe Qingjie氏の研究チームは、CO2の接触水素化によるイソパラフィンの合成において新たな進歩を遂げた。関連する研究結果は、米国化学会発行の『ACS Catalysis』に掲載されました。CO2を炭素源として使用し、再生可能エネルギーから水の電気分解で生成されるH2と触媒的に変換して高付加価値の炭化水素化合物に変換することは、CO2排出量を削減できるだけでなく、化石燃料への過度の依存と再生可能エネルギーの貯蔵の問題を解決することができ、戦略的に非常に重要です。CO 結合の活性化と CC 結合のカップリングを正確に制御することは、CO2 の水素化と変換において非常に難しい問題であり、CO2 の効率的な変換と利用を達成するための鍵となります。近年、チームは、多活性点触媒を設計することにより、CO2水素化の直接変換を実現して、ガソリン留出物炭化水素、直鎖アルファオレフィン、および低炭素オレフィンを製造しました。この研究では、研究者らはNa-Fe3O4とHMCM-22モレキュラーシーブを結合させて多機能触媒を形成し、逆水蒸気シフト、CCカップリング、異性化という3つの一連の反応の効率的な相乗触媒作用を達成し、CO2とH2を使用してイソパラフィンをワンステップで高収率で合成することに成功した。CO2 のシングルパス転化率が約 26% に制御されている場合、CO 選択率はわずか 17%、炭化水素中の C4+ 炭化水素の選択率は 82% に達し、そのうちイソパラフィンは最大 74% を占め、空時収率は 105 mgiso gcat-1h-1 に達します。研究により、MCM-22 モレキュラーシーブの独特の細孔構造とブレンステッド酸性特性が、芳香族化反応を阻害しながらオレフィン中間体の異性化反応への進行を促進することが示されています。さらに、この研究では、イソパラフィンの形成プロセス、モレキュラーシーブの失活の理由、炭素堆積物の形成の性質、およびモレキュラーシーブの再生方法についても議論しました。この研究は、高炭素炭化水素を生成するための CO2 水素化触媒の設計と応用に関する新しいアイデアを提供します。（ソース：Science Network Liu Wansheng Wei Jian Yao Ruwei)