费托合成法(FTS)引起了人们的极大关注,特别是那些缺乏石油但煤炭或天然气储量丰富的国家。近年来,合成气转化为烯烃、芳烃等高附加值产品已成为研究的热点。由于煤炭的不可再生性质和缺乏竞争力的市场价值,开发用于工业化的先进 FTS 技术仍然是多相催化的研究前沿之一。从合成气中直接合成烯烃和芳烃是一条较为理想的路线,是提高FTS工艺经济可行性的有效途径。
有鉴于此,北京大学马丁教授、王蒙和中国科学院山西煤炭化学研究所温晓东研究员、德国电子同步加速器的Qingjun Zhu等人,简要介绍了通过费-托合成法将合成气直接转化为烯烃/芳烃的反应途径。
本文要点
1)从烯烃生成机理出发,综述了控制烯烃或芳烃选择性催化剂功能性质的四个关键因素,即活性金属/相、过渡金属促进剂、碱促进剂和催化剂载体,并介绍了光催化形式作为一种新的反应体系。
2)最后讨论了提高产物选择性和催化剂稳定性所面临的挑战,从新的角度探讨了催化剂设计和催化体系的策略,催化剂结构与催化性能关系的理解方法,以及FTO/FTA的产业化前景。
总之,该工作不仅有助于合理设计新型 FTO/FTA 催化剂,并探讨了其在未来合成气化学中的工业应用。
参考文献:
Peng Zhai et al. Development of direct conversion of syngas to unsaturated hydrocarbons based on Fischer-Tropsch route. Chem, 2021.
DOI: 10.1016/j.chempr.2021.08.019
https://doi.org/10.1016/j.chempr.2021.08.019