近日，從安徽工業大學獲悉，該校曾杰教授團隊與合作者研制出一新型復合催化劑，成功以二氧化碳和氫氣為原料，直接合成化工產品的關鍵原料——對二甲苯，并創下單程時空收率的世界紀錄。
對二甲苯是生產聚酯纖維、涂料、染料等化工產品的關鍵原料。中國每年對于對二甲苯的需求量在3000萬噸以上。當前，工業合成對二甲苯的普遍方法是基于重油的催化重整反應，每生產1噸對二甲苯約消耗4噸石油，同時排放出約3噸二氧化碳。
曾杰說，利用可再生能源電解水制氫，再與二氧化碳反應直接制備對二甲苯，有望在實現溫室氣體二氧化碳的資源化利用的同時，為傳統高能耗、高排放的生產工藝提供替代方案。
國際知名期刊《美國化學會志》(Journal of the American Chemical Society)近日發表了這項成果。
研究團隊所研發的新型復合催化劑主要由金屬氧化物和分子篩兩個模塊組成。為提升對二甲苯的選擇性，研究團隊對分子篩模塊進行了“膠囊化”的精細設計，并對“膠囊”的外表面進行了鈍化處理，避免其副反應的發生。
基于這一獨特設計，研究團隊將對二甲苯的單程時空收率提升至一個新高度，使用1000克復合催化劑持續工作一天即可獲得1000.8克對二甲苯，遠超現有科技文獻報道的性能水平。
研究團隊提出的復合催化劑設計思路還有望拓展到其他二氧化碳加氫反應體系中，進而實現對高附加值產物碳鏈長度、分子尺寸的“量身定制”。
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