新華社合肥5月13日電(記者徐海濤、周暢)二氧化碳加氫制備化學(xué)品,是一種溫室氣體資源化利用的有效途徑。近期,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)曾杰教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種銅-碳化鐵界面型催化劑,實(shí)現(xiàn)了常壓條件下用二氧化碳加氫高選擇性制備長鏈烯烴,為開發(fā)溫室氣體的資源化利用技術(shù)提供新方案。日前,國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》發(fā)表了這項(xiàng)成果。
長鏈烯烴是一種在精細(xì)化工領(lǐng)域用途廣泛的化合物,可用于合成洗滌劑、高辛烷值汽油、潤滑油、農(nóng)藥、增塑劑等。目前,工業(yè)合成長鏈烯烴的普遍方法是基于乙烯的齊聚反應(yīng),而乙烯主要來自石油。與之相比,利用可再生能源電解水制氫,再與二氧化碳反應(yīng)直接制備長鏈烯烴,如成功應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生重大環(huán)境效益。
曾杰團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型銅-碳化鐵界面型催化劑,可解決二氧化碳加氫制備長鏈烯烴的關(guān)鍵技術(shù)難題。他們研究發(fā)現(xiàn),銅具備一氧化碳的非解離吸附能力,碳化鐵能催化生成甲基/亞甲基。在銅和碳化鐵的界面處,銅位點(diǎn)吸附的一氧化碳插入到甲基/亞甲基的端基,然后加氫脫水形成新的甲基/亞甲基單元,如此循環(huán)往復(fù)使碳鏈增長,最后脫附形成長鏈烯烴。
電解水制氫過程與分布式二氧化碳加氫制長鏈烯烴技術(shù)耦合示意圖(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)供圖)
這種特殊的碳鏈增長方式,使得該催化劑在常壓條件下對(duì)長鏈烯烴的選擇性高達(dá)66.9%,與目前科技文獻(xiàn)報(bào)道的在高壓反應(yīng)條件下的世界紀(jì)錄(66.8%)相當(dāng)。
責(zé)任編輯:莊婷婷
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