我国学者在合成气直接制烯烃领域取得进展
- 2021年03月18日 14:09:34来源：合作局点击：6234
【化工仪器网 项目成果】
图1：合成气在疏水性FeMn@Si催化剂上高选择性制取烯烃
在国家自然科学基金项目(批准号：51861145102、21978225)的资助下，武汉大学动力与机械学院、工业科学研究院定明月教授团队在合成气直接制烯烃领域取得进展。研究成果以“一种通过抑制C1副产物促进合成气制烯烃的疏水性FeMn@Si催化剂(A hydrophobic FeMn@Si catalyst increases olefins from syngas by suppressing C1 by-products)”为题，于2021年2月5日在《科学》(Science)上在线发表。
通过费托合成将合成气(CO+H2)转化为烯烃(FTS)，是从生物质、天然气等非石油原料出发制备化学品的重要途径，具有重要的工业应用价值。于合成气制烯烃而言，一个非常重要的挑战在于，在费托合成过程中约50%一氧化碳转化成了二氧化碳(约40%)和甲烷等C1副产物，碳原子利用效率低下，严重降低了能源效益和经济效益。如何高效降低CO2、CH4等C1副产物生成，提高特定烃类产品的选择性在能源化工界一直是一个巨大的挑战。
该团队创造性发展了一种新型疏水性FeMn@Si催化剂，在工业反应条件下(320 ℃和 2-3 MPa)，实现了合成气高选择性直接制取烯烃，二氧化碳和甲烷等C1副产物显著降低到22.5%以下，并且在56.1%的CO转化率下烯烃单程收率高达36.6%。
该研究工作展示了核层碳化铁活性相与壳层疏水基团的高效协同，将能拓展出一系列新型的复合催化剂，通过抑制高耗能的水煤气变换反应，大幅度降低二氧化碳排放，显著提高碳原子利用效率，有望实现合成气高效、经济制取烯烃、芳烃、汽油、航油等各种高附加值产品。
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