Idrogenazione di CO2 a idrocarburi della gamma benzina su catalizzatore multifunzionale Na-Fe3O4/Zeolite. Credito:WEI Jian
La conversione della CO2 da un dannoso gas serra in combustibili liquidi a valore aggiunto non solo contribuisce a mitigare la CO 2 emissioni, ma riduce anche la dipendenza dai prodotti petrolchimici. Però, poiché CO 2 è completamente ossidato, molecola termodinamicamente stabile e chimicamente inerte, l'attivazione della CO 2 e la sua idrogenazione ad idrocarburi o altri alcoli comprende compiti impegnativi. La maggior parte delle ricerche fino ad oggi, non sorprende, si sta concentrando sull'idrogenazione selettiva della CO 2 ai prodotti a filiera corta, mentre pochi studi sugli idrocarburi a catena lunga, come benzina-range (C 5 -C 11 ) idrocarburi. La chiave di questo processo è la ricerca di un catalizzatore altamente efficiente.
Il team di ricerca guidato dal Dr. SUN Jian e dal Prof. GE Qingjie dell'Istituto di Fisica Chimica di Dalian è riuscito a preparare una soluzione altamente efficiente, stabile, e multifunzionale Na-Fe 3 oh 4 /HZSM-5 catalizzatore per la produzione diretta di benzina da CO 2 idrogenazione. Questo catalizzatore ha mostrato una selettività del 78% a C 5 -C 11 così come una bassa selettività per CH4 e CO in condizioni industriali rilevanti. E le frazioni di benzina sono principalmente isoparaffine e aromatiche, favorendo così il numero di ottano. Inoltre, il catalizzatore multifunzionale ha mostrato una notevole stabilità per 1, 000 ore in streaming, che ha sicuramente il potenziale come promettente catalizzatore industriale per la CO 2 utilizzazione a combustibili liquidi.
Le caratterizzazioni approfondite indicano che questo catalizzatore consente RWGS su Fe 3 oh 4 siti, sintesi di olefine su Fe 5 C 2 siti e oligomerizzazione/aromatizzazione/isomerizzazione su siti di acido zeolitico. L'azione concertata dei siti attivi richiede un preciso controllo delle loro strutture e prossimità. Questo studio apre una nuova strada per la sintesi di combustibili liquidi utilizzando CO2 e H 2 . Per di più, fornisce un importante approccio per affrontare l'intermittenza delle fonti rinnovabili (sole, vento e così via) immagazzinando energia in combustibili liquidi.
Questo lavoro è stato pubblicato in Comunicazioni sulla natura .
