我所實現合成氣直接高效轉化制備異構烷烴汽油

  近日,我所碳基能源納米材料研究組(DNL2102組)潘秀蓮研究員、包信和院士團隊在合成氣催化轉化方面取得新進展,實現高選擇性制備異構烷烴汽油(OXZEO®-TG)。

  合成氣是煤、天然氣、生物質等碳資源高效利用的重要平臺,其中碳-碳鍵偶聯的精準調控一直是合成氣化學研究領域最核心也是最具挑戰性的問題。團隊提出的OXZEO®催化概念實現了合成氣一步高選擇性制備低碳烯烴、乙烯、汽油、芳烴、含氧化物等系列高值化學品和燃料,為煤及其他碳資源的高效轉化利用提供了一個新技術平臺(Chem. Rev.,2021)。

  隨著石油資源的逐漸消耗以及不斷波動的價格,開發非石油資源制備液體燃料的技術具有重要的意義,其關鍵是設計開發具有高選擇性尤其是高異構烷烴選擇性、高穩定性的催化劑。團隊在前期工作基礎上(Angew. Chem., Int. Ed.,2019),通過調變分子篩的酸性位分布,實現了34%一氧化碳轉化率,以及82%汽油選擇性,其中異構烷烴/正構烷烴的比例高達38,150h測試顯示該催化劑具有良好的穩定性。在優化反應條件下,團隊實現了異構烷烴/正構烷烴的比例高達48,是迄今合成氣直接轉化領域報道最高值。本工作進一步研究結果顯示,分子篩外表面酸性位是異構烷烴尤其是多支鏈異構烷烴生成活性位。本研究為合成氣以及CO2直接轉化為高品質汽油提供了重要指導。

  相關工作以“Direct Synthesis of Isoparaffin-rich Gasoline from Syngas”為題,發表在ACS Energy Letters上。該工作的第一作者是我所502組博士研究生封景耀。該工作得到科技部、國家自然科學基金、大連高層次人才創新支持計劃、中科院青年創新促進會等項目的支持。(文/圖 封景耀、苗登云)

  文章鏈接:https://doi.org/10.1021/acsenergylett.2c00467

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