中国科学院大连化物所实现二氧化碳直接加氢制取芳烃

中国科学院大连化物所甲醇制烯烃国家工程实验室设计了一种新型催化剂，成功地实现了二氧化碳直接加氢制取芳烃，该工作以研究论文形式发表在《自然通讯》杂志上。

该研究团队设计了一种具有纳米尖晶石结构的锌铝氧化物(ZnAlOx)，混配高硅铝比的纳米H-ZSM-5分子筛，制成了一种新型催化剂(ZnAlOx&H-ZSM-5)。在二氧化碳加氢制取芳烃转化中，该催化剂可实现73.9%的芳烃选择性，且副产物甲烷的选择性低至0.4%。通过机理研究发现，二氧化碳能在ZnAlOx上加氢生成二甲醚和甲醇，它们扩散到分子筛孔道中形成烯烃，进而形成芳烃；通过2，6-二叔丁基吡啶红外检测发现，ZnAlOx与H-ZSM-5混合后能大幅度覆盖H-ZSM-5晶粒外表面酸量；通过与一氧化碳加氢原位漫反射红外对比发现，二氧化碳加氢能在ZnAlOx表面形成更多的甲酸盐物种，从而留下更少的金属活性位点。这些因素都有利于二氧化碳加氢生成具有高不饱和度的芳烃。同时，该研究还探讨了抑制逆水煤气变换反应以及优化产物分布的策略。