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您的位置:首頁>儀器儀表資訊>實驗室動態> 大連化物所CO2催化加氫合成輕質芳烴研究獲進展

大連化物所CO2催化加氫合成輕質芳烴研究獲進展

發布時間:2020/11/3編輯:Ma Liang 人氣:4535


阿儀網 實驗室動態】近日,中國科學院大連化學物理研究所碳資源小分子與氫能利用創新特區研究組(DNL19T3)副研究員孫劍、研究員葛慶杰、副研究員位健團隊在精準調控分子篩Bronsted酸位,促進CO2催化加氫合成輕質芳烴研究中取得新進展。

  芳烴,特別是苯、甲苯和二甲苯等輕質芳烴,是應用廣泛的大宗化學品之一,目前主要通過石油化工路線制備,能耗高且排放大量CO2。以CO2為碳源,通過催化加氫合成高附加值芳烴更加環保,是解決能源需求和實現碳中和目標的措施之一。近年來,CO2加氫合成混合芳烴研究取得系列進展,但是產物多集中于C8以上的重質芳烴;由于Bronsted酸位在芳烴合成中扮演的角色較復雜,利用CO2加氫精準合成更高附加值的輕質(C6–8)芳烴具有挑戰性。

  研究團隊在前期工作(Nat. Commun. 2017;ACS Catal. 2018;ACS Catal. 2020)的基礎上,通過制備一系列具有不同Bronsted酸性質的ZSM-5分子篩與NaFe基催化劑組成復合催化劑,探索CO2加氫反應中分子篩Bronsted酸位在芳烴合成及積碳形成中的作用。研究發現,Bronsted酸位是芳構化的主要活性位,提高Bronsted酸密度可顯著提高芳烴,特別是輕質芳烴的選擇性。通過化學液相沉積法對分子篩硅烷化處理,可將外表面Bronsted酸位鈍化,進而抑制輕質芳烴烷基化和二甲苯異構化反應,使輕質芳烴在芳烴中占比達75%,這是同類文獻報道的最高值;對二甲苯(PX)在二甲苯中占比可達72%。但是,過高的Bronsted酸量(>154 μmol/g)會加速高縮合度和難氧化的積碳形成,降低催化劑壽命。該研究豐富對芳烴合成過程的認識和理解,為CO2加氫合成輕質芳烴提出新思路。

  相關研究成果發表在《應用催化B:環境》(Applied Catalysis B:Environmental)上。研究工作得到國家自然科學基金、中科院戰略性先導科技專項(A類)“變革性潔凈能源關鍵技術與示范”、中科院青年創新促進會、遼寧省“興遼英才”計劃等的支持。

大連化物所CO2催化加氫合成輕質芳烴研究取得新進展

微信號:ayiwangapp17

(來源: 中國科學院科技產業網 )

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