Forskere realiserer meget selektiv CO-hydrogenering til højere alkoholer

Selektiv hydrogenering af carbonmonoxid (CO) til højere alkoholer (C₂₊). OH) er en lovende ikke-petroleumsrute til fremstilling af kemikalier af høj værdi, hvor præcise reguleringer af både C-O-spaltning og C-C-kobling er afgørende.

For nylig har en forskergruppe ledet af prof. Deng Dehui og Assoc. Prof. Yu Liang fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) ved det kinesiske videnskabsakademi (CAS) realiserede i samarbejde med prof. Wang Ye fra Xiamen University en meget selektiv CO-hydrogenering til C_{2-4 OH over et kaliummodificeret kantrigt molybdændisulfid (ER-MoS2 -K) katalysator.}

Denne undersøgelse blev offentliggjort i Nature Communications den 26. oktober.

ER-MoS₂ -K-katalysator, samlet i nano-array-morfologi med ensartede lineære kanaler, blev fremstillet på basis af en nanokanal-begrænset vækstmekanisme.

Forskerne fandt ud af, at det kunne levere en høj CO-omdannelse på 17 % med en overlegen C_2-4 OH-selektivitet på 45,2% i hydrogenerede produkter ved 240 °C og 50 bar. Desuden ved at reducere den laterale størrelse af MoS₂ For at berige kanter for at øge kulstofkædevæksten opnåede forskeren C_2-4 OH til methanol-selektivitetsforholdet vælter fra 0,4 til 2,2, og selektiviteten af ​​C_2-4 OH kunne nå over 99 % i C₂₊ OH-produkter.

Svovl ledige stillinger (SV'er) på kanten af ​​MoS₂ boostet kulstofkædevækst ved samtidig at lette C-O-spaltning af CH_x O* til generering af CH_x * mellemliggende, og den efterfølgende C-C kobling mellem CO* og CH_x *, mens kaliumpromotoren fremmede desorptionen af ​​alkoholer via elektrostatisk vekselvirkning med hydroxyler, og derved muliggjorde kontrollerbar dannelse af C_2-4 Åh.

"Vores arbejde præsenterer den høje fleksibilitet af edge SV'er af MoS₂ i at skræddersy både C-O-spaltning og C-C-kobling til kulstofkædevækst i CO-hydrogenering, hvilket giver en prototype til det rationelle design af nanostruktur og mikromiljø af aktive steder for selektive hydrogeneringsreaktioner," sagde prof. Deng.

Flere oplysninger: Jingting Hu et al, Edge-rig molybdændisulfid skræddersy kulstofkædevækst til selektiv hydrogenering af kulilte til højere alkoholer, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-42325-z

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Chinese Academy of Sciences