Новый прогресс в исследованиях по каталитическому гидрированию диоксида углерода для синтеза изопарафинов

Thread Content

Новый прогресс достигнут в исследованиях по каталитическому гидрированию диоксида углерода для синтеза изопарафинов Science Today 2018-10-14 12:55:15 http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/R6QNNe99djsnSg Недавно исследовательская группа Сунь Цзяня и Гэ Цинцзе из отдела малых молекул углерода и использования водородной энергии в Даляньском институте химической физики Китайской академии наук добилась нового прогресса в синтезе изопарафинов посредством каталитического гидрирования CO2. Соответствующие результаты исследования были опубликованы в журнале ACS Catasis, издаваемом Американским химическим обществом. Использование CO2 в качестве источника углерода и каталитическое преобразование его с помощью H2, полученного в результате электролиза воды из возобновляемых источников энергии, в углеводородные соединения с высокой добавленной стоимостью может не только сократить выбросы CO2, но и решить проблему чрезмерной зависимости от ископаемого топлива и хранения возобновляемой энергии, что имеет большое стратегическое значение. Точный контроль активации связей CO и связывания связей CC является очень сложной проблемой при гидрировании и конверсии CO2 и является ключом к достижению эффективной конверсии и использования CO2. В последние годы команда реализовала прямую конверсию гидрирования CO2 для производства углеводородов бензиновых дистиллятов, линейных альфа-олефинов и низкоуглеродистых олефинов путем разработки катализаторов с несколькими активными центрами. В этой работе исследователи объединили молекулярные сита Na-Fe3O4 и HMCM-22, чтобы сформировать многофункциональный катализатор, добившись эффективного синергетического катализа трех серий реакций обратного сдвига водяного пара, взаимодействия CC и изомеризации, а также успешно синтезировали изопарафины за одну стадию и с высоким выходом, используя CO2 и H2. При контроле однопроходной конверсии CO2 на уровне около 26% селективность по CO составляет всего 17%, селективность по углеводородам C4+ в углеводородах может достигать 82%, из которых на долю изопарафинов приходится до 74%, а объемно-временной выход может достигать 105 мгизо гкат-1ч-1. Исследования показали, что уникальная пористая структура и бренстедовские кислотные свойства молекулярного сита MCM-22 способствуют переходу олефинового промежуточного продукта в сторону реакции изомеризации, одновременно ингибируя реакцию ароматизации. Кроме того, в этом исследовании также обсуждались процесс образования изопарафинов, причины дезактивации молекулярных сит, природа образования углеродных отложений и методы регенерации молекулярных сит. Данная работа дает новые идеи по разработке и применению катализаторов гидрирования CO2 для получения высокоуглеродистых углеводородов. (источник: Научная сеть Лю Ваньшэн Вэй Цзянь Яо Жувэй)