通過新穎的反應(yīng)過程和擇形催化策略實(shí)現(xiàn)多種高附加值的化學(xué)品生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)高效低碳催化過程的關(guān)鍵。
近日，中科院大連化物所Yingxu Wei，劉中民院士開發(fā)了甲醇?甲苯共反應(yīng)系統(tǒng)，并采用反應(yīng)路徑引導(dǎo)和擇形催化相結(jié)合的控制策略，在單一催化劑床層上成功地生產(chǎn)了低碳烯烴和對(duì)二甲苯。此外，共進(jìn)料甲苯還提供了活性和流動(dòng)的芳烴油藏物種，這些物種改變了HZSM-5上甲醇反應(yīng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的主導(dǎo)反應(yīng)路徑，促進(jìn)了乙烯的生成。
文章要點(diǎn)
1）研究人員首次采用實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合的方法直接捕獲和鑒定了關(guān)鍵反應(yīng)中間體亞甲基環(huán)二烯。這有助于提出主要生成乙烯的催化循環(huán)，更重要的是，豐富了甲醇制烴(MTH)化學(xué)和油氣成藏機(jī)制。
2）此外，0.4HZSM-5@S-1-CLD是由Silicalite-1外延生長(zhǎng)和硅烷化方法改性的優(yōu)化的HZSM-5催化劑，在保持良好的反應(yīng)活性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了低碳烯烴(特別是乙烯)和對(duì)二甲苯的高選擇性生產(chǎn)。這種高效的共反應(yīng)路線對(duì)合成聚烯烴和聚酯工業(yè)的原料具有重要的指導(dǎo)意義。
該組合控制策略的建立為復(fù)雜催化過程中多目標(biāo)化學(xué)品的聯(lián)合生產(chǎn)提供了一個(gè)模型。
參考文獻(xiàn)
Yimo Wu, et al, Combined Strategies Enable Highly Selective Light Olefins and paraXylene Production on Single Catalyst Bed, J. Am. Chem. Soc., 2024
https://doi.org/10.1021/jacs.3c12087
