Forskere syntetiserer lette aromater fra kuldioxidhydrogenering

Aromater produceres normalt fra råolie via kemiske omdannelsesprocesser, som er energikrævende og ledsaget af højt CO ₂ emissioner.

Brug af CO ₂ som råstof til bæredygtig produktion af aromater gennem katalytisk hydrogenering er en økonomisk og miljømæssigt levedygtig tilgang til at håndtere de presserende udfordringer ved energibehov og global opvarmning.

Et forskerhold ledet af Assoc. Prof. Sun Jian, Prof. Ge Qingjie og Assoc. Prof. Wei Jian fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi syntetiserede lette aromater fra CO ₂ hydrogenering ved præcis at regulere Brønsted syrepladser (BAS).

Denne undersøgelse blev offentliggjort i Anvendt katalyse B:Miljø den 17. oktober.

Forskerne studerede en række sammensatte katalysatorer omfattende Fe-baseret komponent og ZSM-5 zeolitter med forskellige Brønsted-syrer for at undersøge BAS 'indflydelse på den lette aromatiske syntese og koksdannelse i CO ₂ hydrogenering.

De fandt ud af, at BAS for ZSM-5 var de vigtigste aktive steder for aromatisering, og stigningen i Brønsted surhedsgrad fremmer signifikant syntesen af ​​aromater, især lette aromater. Den yderligere passivering af den eksterne BAS for HZ (25) zeolit ​​ved silyleringsproces kunne hæmme alkyleringen af ​​lette aromater og isomeriseringen af ​​xylen.

Resultaterne viste, at lette aromater tegnede sig for op til 75% af aromaterne, som var den højeste værdi rapporteret i CO ₂ hydrogenering, og p-xylen kunne udgøre så højt som 72% xylen. I øvrigt, en større massefylde af BAS, hvilket fremmer dannelsen af ​​stærkt kondenseret, kulstofrig, og svært at oxidere koks, ville fremskynde koksdannelsen, forringe deres fysisk-kemiske egenskaber, og forkorte katalysatorens levetid.

Dette arbejde giver en lovende strategi for direkte syntetisering af højt værdsatte lette aromater fra CO ₂ og H2, hvilket er vigtigt for at klare energi- og miljøproblemer.