近日,中科院大连化物所甲醇制烯烃国家工程实验室刘中民院士、朱文良研究员、倪友明副研究员研究团队设计了一种新型催化剂,成功实现了二氧化碳直接加氢制取芳烃。
该团队设计了一种具有纳米尖晶石结构的锌铝氧化物(ZnAlOx),混配高硅铝比的纳米H-ZSM-5分子筛,制成了一种新型催化剂(ZnAlOx&H-ZSM-5)。该催化剂在二氧化碳加氢制取芳烃转化中,可实现73.9%的芳烃选择性,且副产物甲烷的选择性低至0.4%。研究发现,二氧化碳能在ZnAlOx上加氢生成二甲醚和甲醇,它们扩散到分子筛孔道中形成烯烃,进而形成芳烃。
通过2,6-二叔丁基吡啶红外检测发现,ZnAlOx与H-ZSM-5混合后能大幅度覆盖H-ZSM-5晶粒外表面酸量;与一氧化碳加氢相比,二氧化碳加氢能在 ZnAlOx表面形成更多的甲酸盐物种,从而留下更少的金属活性位点。这些因素都有利于二氧化碳加氢生成具有高不饱和度的芳烃。