我國科學家實現常壓下二氧化碳加氫製備長鏈烯烴

  新華社合肥5月13日電(記者徐海濤、周暢)二氧化碳加氫製備化學品,是一種溫室氣體資源化利用的有效途徑。近期,中國科學技術大學曾傑教授團隊開發出一種銅-碳化鐵界面型催化劑,實現了常壓條件下用二氧化碳加氫高選擇性製備長鏈烯烴,為開發溫室氣體的資源化利用技術提供新方案。日前,國際知名學術期刊《自然·通訊》發表了這項成果。

  長鏈烯烴是一種在精細化工領域用途廣泛的化合物,可用於合成洗滌劑、高辛烷值汽油、潤滑油、農藥、增塑劑等。目前,工業合成長鏈烯烴的普遍方法是基於乙烯的齊聚反應,而乙烯主要來自石油。與之相比,利用可再生能源電解水制氫,再與二氧化碳反應直接製備長鏈烯烴,如成功應用會產生重大環境效益。

  曾傑團隊開發的新型銅-碳化鐵界面型催化劑,可解決二氧化碳加氫製備長鏈烯烴的關鍵技術難題。他們研究發現,銅具備一氧化碳的非解離吸附能力,碳化鐵能催化生成甲基/亞甲基。在銅和碳化鐵的界面處,銅位點吸附的一氧化碳插入到甲基/亞甲基的端基,然後加氫脫水形成新的甲基/亞甲基單元,如此循環往複使碳鏈增長,最後脫附形成長鏈烯烴。

  這種特殊的碳鏈增長方式,使得該催化劑在常壓條件下對長鏈烯烴的選擇性高達66.9%,與目前科技文獻報導的在高壓反應條件下的世界紀錄(66.8%)相當。

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