ACS Catal:ZnCr2O­4/HZSM-5催化CO2氢化实现高芳烃选择性
纳米技术 纳米 2022-01-26

清华大学魏飞、张晨曦、陈晓等报道了一种具有前景的从CO2或者生物质产生的合成气作为反应物进行合成芳烃、烷基苯、萘等比例在煤油基航空燃料中占据40-50 vol %的路线,能够解决ACT问题,缓解碳排放问题。

本文要点:

(1)

在275 ℃进行催化反应,以ZnCr2O­4/Sbx-H-ZSM-5催化剂进行CO2或者CO加氢,产物中单环芳烃产物实现了非常高的选择性,其中C8-C12产物的选择性达到>80 %。

(2)

通过原位红外漫反射DRIFT、XPS、GC-MS、反应产物分析,发现该反应生成芳烃产物的机理遵循“羟醛反应-芳基化”机理。该反应中通过催化剂的结构、闭合碳链芳基化反应、反应过程中烃池中含有高反应活性氧化产物,实现了在比较低的反应温度(275 ℃)对芳烃产物实现了高选择性。

本文通过扫描透射电子显微镜表征,首次发现分子筛对活性氧物种、芳基物种表现不同的脱附行为,说明导致CO2还原反应具有较高的芳烃产物选择性。这项研究为实现碳中和的方式合成煤油基航空燃料、缓解航空工业沉重的碳税负担提供机会。

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参考文献

Muhammad Tahir Arslan, Guo Tian, Babar Ali, Chenxi Zhang*, Hao Xiong, Zhengwen Li, Liqiang Luo, Xiao Chen*, and Fei Wei*,Highly Selective Conversion of CO2 or CO into Precursors for Kerosene-Based Aviation Fuel via an Aldol–Aromatic Mechanism, ACS Catal. 2022, 12, 2023–2033

DOI: 10.1021/acscatal.1c04961

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c04961


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