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上海高等研究院研发出合成气直接制烯烃全新催化剂
中国科学院上海高等研究院和上海科技大学联合科研团队在合成气直接制烯烃方面取得重大进展,《自然(Nature)》杂志于2016年10月6日发表了相关文章,其中,上海大学、华东师范大学、中国科学院物理研究所和中国科学院化学研究所参加了部分工作。
该研究团队创造性地研发了一种全新的催化剂,该催化剂在温和的反应条件下(250 ℃和0.1~0.5 MPa),可实现高选择性合成气直接制备烯烃,低碳烯烃选择性可达60%,总烯烃选择性高达80%以上,甲烷选择性可低至5%,烯烃烷烃比可高达30以上;同时,产物碳数呈显著的窄区间高选择性分布,C2~C15选择性占90%以上,产物分布完全不服从经典的Amderson-Schulz-Flory(ASF)规律,体现出很好的费-托反应合成烯烃(FTO)性能。为了确定活性位的本质,该实验室通过深入的构效关系研究并结合DFT理论计算,确定活性位结构是暴露面为{101}和{020}的Co2C纳米平行六面体。这一平行六面体呈现完全异于传统费-托活性相的催化性能,甲烷选择性很低而烯烃选择性很高,产物偏离经典ASF规律并体现窄区间高选择性分布。基于我国缺油、少气、富煤的资源特点,该技术具有很强的工业应用前景及很高的经济效益。
目前,中国科学院上海高等研究院已与合作单位山西潞安集团等企业达成协议,拟在催化剂放大制备、反应器设计及工艺过程开发等方面共同合作,力争尽快实现工业示范和产业化。
[中国石化有机原料科技情报中心站供稿]