近日，中國科學(xué)院上海高等研究院鐘良樞、孫予罕研究員團隊制備出一種新型改性釕基費托合成路線(FTO)催化劑，實現(xiàn)了合成氣高碳效直接轉(zhuǎn)化制長鏈α-烯烴。
該研究團隊開發(fā)了堿金屬改性釕基催化劑，并應(yīng)用于合成氣經(jīng)費托路線直接轉(zhuǎn)化制備烯烴，改性釕基催化劑表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。與目前研究的合成氣制烯烴的催化體系相比，改性釕基催化劑體現(xiàn)出最低的C?副產(chǎn)物選擇性，最高的總烯烴選擇性和收率，且烯烴收率突破50%。
實驗結(jié)果表明，在45.8%的一氧化碳轉(zhuǎn)化率下，烯烴選擇性可高達80.1%，其中74.5%烯烴屬于C?+長鏈α-烯烴，同時甲烷和二氧化碳總選擇性小于5%，體現(xiàn)出極高的碳效。值得一提的是，該催化劑適用于幾乎所有含碳資源得到的合成氣。
此外，采用該催化劑，在接近工業(yè)反應(yīng)條件下，C?副產(chǎn)物選擇性仍低于5%。同時，該催化劑穩(wěn)定性較好，具有優(yōu)異的工業(yè)應(yīng)用前景。該研究表明，通過催化劑表界面化學(xué)環(huán)境的精準調(diào)變，可以實現(xiàn)產(chǎn)物選擇性的定向調(diào)控，為合成氣轉(zhuǎn)化產(chǎn)物選擇性調(diào)控這一關(guān)鍵科學(xué)問題提供新的解決思路。
烯烴包括低碳烯烴和長鏈α-烯烴。近年來合成氣直接制烯烴取得了重大突破。然而，目前所研究的催化體系中，產(chǎn)物中C?副產(chǎn)物選擇性較高，降低了反應(yīng)過程碳利用效率和烯烴收率。在“雙碳”背景下，急需研制全新的高碳效合成氣直接轉(zhuǎn)化制烯烴催化劑，大幅降低C?副產(chǎn)物選擇性，實現(xiàn)高活性高選擇性獲取長鏈α-烯烴，達到節(jié)能減排增效的目的。
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