近日,中国科学院大连化学物理研究所的乙烷选择性催化氧化制乙烯研究取得新进展,通过设计双活性位点孤立脱氢和氧化过程,可有效避免目标产物乙烯的过度氧化。该研究成果发表于《自然·通讯》杂志。
30%的化学品主要通过催化氧化过程生产,但一直面临因低碳烯烃等目标产物比烷烃具有更高的反应活性极易发生连续氧化的问题,导致反应效率低。目前研究工作主要集中在调节活性物种的化学环境和降低其含量来减少乙烯再吸附活化的几率,从而提高选择性。但单一活性位点同时负责乙烷活化脱氢和选择性氧化,难以有效避免活性更高的乙烯过度氧化。
该研究团队利用具有酸中心、三维孔结构和超笼的HY分子筛,构建骨架铆定的Ni2+路易斯酸(Ni2+LAS)和限域的NiO纳米团簇双活性位点策略。
该研究可以孤立脱氢和氧化过程,乙烷在Ni2+LAS上催化脱氢生成乙烯和氢气,而NiO纳米团簇晶格氧选择性氧化氢气而不氧化乙烯,从而实现乙烷高效选择性氧化脱氢,乙烯选择性接近100%,可为开发高效选择性氧化催化剂提供思路。
[中国石化有机原料科技情报中心站供稿]