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ACS Catal:Zn/Ce-ZSM-5低溫催化CH4和CO2偶聯制備乙醇
納米技術 納米 2024-05-26

在低溫條件將CH4和CO2熱催化偶聯制備C2氧化物受到人們廣泛關注,但是該反應在熱力學上并沒有優勢,導致該反應具有非常大的困難和挑戰。

有鑒于此,太原理工大學黃偉、劉勇軍等報道Zn-Ce/ZSM-5在150 ℃通過兩步過程將CH4和CO2偶聯生成液體產物。

主要內容

(1)

通過Zn-O-Ce的界面效應和獨特的技術方法,實現了這種優異的催化活性,CH4選擇性在ZnOH+位點吸附和脫氫,CO2吸附在Ce的氧空穴位點。

(2)

研究發現生成乙醇的速率與中等強度酸位點的數目和強堿性位點數目密切相關。通過原位DRIFT表征說明通過CH3*和CO2*偶聯、CO*插入CH2*生成CH3COO*以及CH2CO*中間體實現C-C偶聯反應,并且隨后通過加氫生成乙醇。這項研究為發展CH4-CO2低溫偶聯制備乙醇提供幫助。

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參考文獻

Yongjun Liu*, Chaoyu Zhang, Ruijia Wang, Yixiao Wu, Xueyu Zan, Shiqi Tao, and Wei Huang*, Low-Temperature Thermocatalytic Coupling of CH4 and CO2 to Ethanol over Zn–Ce/ZSM-5 by a Stepwise Technique, ACS Catal. 2024, 14, 8823–8835

DOI: 10.1021/acscatal.4c00863

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c00863




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