您當(dāng)前的位置:首頁未來正文

播報(bào):調(diào)控催化劑表面微平衡 煤制烯烴效率翻倍

2022-07-24 15:37:24 科技日?qǐng)?bào)


(資料圖)

洪恒飛 柯溢能?科技日?qǐng)?bào)記者?江耘

7月24日,記者從浙江大學(xué)獲悉,該校化學(xué)工程與生物工程學(xué)院肖豐收教授、王亮研究員團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院鄭安民研究員團(tuán)隊(duì)合作,開發(fā)了一種控制催化劑表面微環(huán)境中水吸附-脫附平衡的策略,實(shí)現(xiàn)制備烯烴產(chǎn)品過程中催化劑效率翻倍——在250攝氏度下,一氧化碳的單程轉(zhuǎn)化率達(dá)到63.5%,同時(shí)保持71.4%的碳?xì)浠衔餅榈吞枷N產(chǎn)物。研究論文近日發(fā)表在國(guó)際期刊《科學(xué)》。

烯烴是能源化工領(lǐng)域內(nèi)一類重要的基礎(chǔ)化工原料,可用來制備合成橡膠,塑料,纖維,潤(rùn)滑油及若干重要化工產(chǎn)品等。費(fèi)托合成是以一氧化碳和氫氣的混合氣體為原料,通常在鐵基或鈷基催化劑和適當(dāng)條件下合成碳?xì)浠衔锏墓に囘^程,是煤制烯烴的重要手段,但反應(yīng)過程存在反應(yīng)溫度高、效率不足等問題。如何提高催化劑低溫反應(yīng)活性的同時(shí),又保持優(yōu)異的烯烴選擇性,是行業(yè)迫切需要解決的問題。

團(tuán)隊(duì)將普通紙面(左)和涂抹疏水材料的紙面(右)進(jìn)行防水性能對(duì)比。科研團(tuán)隊(duì)供圖

聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研究費(fèi)托合成過程時(shí)發(fā)現(xiàn),在一氧化碳加氫過程中生成一定量的水會(huì)吸附在催化劑表面,影響后續(xù)反應(yīng)底物的吸附與轉(zhuǎn)化,該現(xiàn)象在較低反應(yīng)溫度下更為明顯。團(tuán)隊(duì)通過催化劑和超疏水材料物理混合的方式,在催化劑表面構(gòu)筑特定的微觀環(huán)境,同時(shí)促進(jìn)產(chǎn)物的脫附和抑制其再吸附,推動(dòng)反應(yīng)正向進(jìn)行。

“我們把原來被水遮擋的活性位點(diǎn)釋放出來,催化反應(yīng)就可以持續(xù)高效進(jìn)行。”王亮介紹說,聚二乙烯基苯具有超疏水的表面,當(dāng)混入催化體系后,反應(yīng)中生成的水就會(huì)迅速脫附和擴(kuò)散。雖然整個(gè)反應(yīng)體系內(nèi)的氣氛組成沒有變化,但是活性位點(diǎn)所處的微觀環(huán)境會(huì)變得相對(duì)干燥,為催化劑持續(xù)高效工作提供了有利條件。

“發(fā)展低溫、高效的催化劑對(duì)于煤炭的清潔利用獲得大宗化學(xué)品具有重要意義。”肖豐收說,這種物理混合的新型催化體系,不需要改造現(xiàn)有工業(yè)反應(yīng)路線,就能夠高效率地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。

上一篇:
下一篇:

關(guān)鍵詞:

“如果發(fā)現(xiàn)本網(wǎng)站發(fā)布的資訊影響到您的版權(quán),可以聯(lián)系本站!同時(shí)歡迎來本站投稿!

虛擬

未來