Ethylen, som en af de vigtigste lysolefiner, fungerer som et grundlæggende råstof til produktion af forskellige kemiske produkter med høj værdi. Industriel ethylenproduktion er primært afhængig af dampkrakning af ethan- og naphtha -råmateriale, som lider af flere ulemper, herunder overdreven energiforbrug, betydelige kulstofemissioner og svær coke -afsætning.
Co2-bestemt oxidativ dehydrogenering af ethan (CO2-Odhe) repræsenterer en miljøvenlig proces, der muliggør ressourceudnyttelse af ethan med Greenhouse Gas Co2. Denne teknologi viser et betydeligt potentiale for at fremme carbonneutralitetsinitiativer og etablere bæredygtige kemiske produktionssystemer.
De nuværende katalysatorsystemer udviser iboende begrænsninger, der stammer fra aktivitets-selektivitetsudveksling og utilstrækkelig stabilitet. Designet af katalysatorer, der er i stand til samtidig2 Aktivering repræsenterer en vigtig udfordring i CO2-Odhe.
ZnxZRO bifunktionel katalysator udviklet i en nylig undersøgelse udviser synergistiske effekter i samtidig aktivering af C – H og C = O -bindinger. Omfattende karakteriseringsteknikker blev anvendt til at undersøge de overfladekemiske tilstande af ZnxZro -katalysatorer under CO2-Odhe, identificering af forskellige funktioner på aktive steder.
Resultaterne offentliggøres i Kinesisk tidsskrift for katalyse.
Zn-O-ZR-stederne klipper selektivt ethan-bindinger, mens ilt-ledige stillinger effektivt aktiverer CO2 C = O -obligationer, der muliggør synergistisk omdannelse af ethan og CO2. In situ ftir belyst yderligere tandemreaktionsmekanismen, der involverede ethandehydrogenering og omvendt vand-gas-skift (RWGS).
Denne undersøgelse giver grundlæggende indsigt i udviklingen af omkostningseffektive, meget aktive og stabile katalysatorer til CO2-Odhe, mens du opretter en ny katalysatordesignstrategi til målretning af alkan C -H -obligationsskinding i olefinproduktion og CO2 udnyttelse.