Regolazione precisa dei siti acidi di Brønsted per promuovere la sintesi di aromatici leggeri tramite l'idrogenazione con CO2. Credito:WEI Jian e YAO Ruwei
Gli aromatici sono generalmente prodotti dal petrolio tramite processi di conversione chimica, che sono ad alta intensità energetica e accompagnati da un'elevata CO 2 emissioni.
Utilizzo di CO 2 come materia prima per la produzione sostenibile di aromatici attraverso l'idrogenazione catalitica è un approccio economicamente e ambientalmente valido per affrontare le sfide pressanti della domanda di energia e del riscaldamento globale.
Un gruppo di ricerca guidato da Assoc. Prof. Sun Jian, Prof. Ge Qingjie e Assoc. Il prof. Wei Jian del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze ha sintetizzato aromatici leggeri da CO 2 idrogenazione regolando con precisione i siti acidi di Brønsted (BAS).
Questo studio è stato pubblicato in Catalisi applicata B:ambientale il 17 ottobre.
Gli scienziati hanno studiato una serie di catalizzatori compositi comprendenti componenti a base di Fe e zeoliti ZSM-5 con distinte acidità di Brønsted per esplorare l'influenza di BAS sulla sintesi aromatica leggera e sulla formazione di coke in CO 2 idrogenazione.
Hanno scoperto che i BAS di ZSM-5 erano i principali siti attivi per l'aromatizzazione, e l'aumento dell'acidità di Brønsted ha favorito significativamente la sintesi degli aromatici, particolarmente aromatici leggeri. L'ulteriore passivazione della BAS esterna della zeolite HZ(25) mediante processo di sililazione potrebbe inibire l'alchilazione di aromatici leggeri e l'isomerizzazione dello xilene.
I risultati hanno mostrato che gli aromatici leggeri rappresentavano fino al 75% degli aromatici, che era il valore più alto riportato in CO 2 idrogenazione, e p-xilene potrebbe costituire fino al 72% di xilene. Inoltre, una maggiore densità di BAS, che ha promosso la formazione di condensati, ricco di carbonio, e coca cola difficile da ossidare, accelererebbe la formazione di coke, degradare le loro proprietà fisico-chimiche, e ridurre la durata del catalizzatore.
Questo lavoro fornisce una strategia promettente per sintetizzare direttamente aromatici leggeri di alto valore dalla CO 2 e H2, importante per far fronte ai problemi energetici e ambientali.
