Studi NMR allo stato solido rivelano che le vie a base di ossigenato regolano la conversione del syngas rispetto ai catalizzatori bifunzionali OXZEO. Credito:DICP
Un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Hou Guangjin e dal Prof. Bao Xinhe del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha rivelato le vie a base di ossigenato nella conversione del syngas rispetto all'ossido-zeolite (OXZEO) catalizzatori bifunzionali mediante Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) allo stato solido.
Questo studio è stato pubblicato su Nature Catalysis il 23 giugno.
La catalisi OXZEO è stata proposta nel 2016 dal Prof. Bao Xinhe e dal Prof. Pan Xiulian del DICP. Fornisce una piattaforma per l'utilizzo efficiente del carbone e di altre risorse di carbonio. Tuttavia, il meccanismo di reazione nella catalisi OXZEO rimane ancora poco chiaro.
In questo studio, i ricercatori hanno scelto la conversione del syngas rispetto a ZnAlOx /H-ZSM-5 catalizzatore bifunzionale come sistema modello per evidenziare la differenza meccanicistica nella conversione diretta del syngas a base di OXZEO. ZnAlOx è un tipico ossido di metallo per il processo da syngas a metanolo mentre H-ZSM-5 è una tipica zeolite per la reazione da metanolo a idrocarburi (MTH).
Hanno utilizzato la strategia di analisi NMR (ssNMR)-gascromatografia (GC) allo stato solido quasi in situ per rivelare l'evoluzione dinamica di abbondanti intermedi critici e/o transitori, inclusi carbossilati multicarbonio, alcossili, metil-ciclopentoneni legati all'acido e metil-ciclopentenil carbocationi, dal primissimo periodo di induzione alla conversione allo stato stazionario in condizioni di reazione di flusso ad alta pressione.
È stato dimostrato che le rotte a base di ossigenato contribuiscono alle olefine e agli aromatici di uscita, dove il mangime, ovvero CO e H2 , è stato anche un partecipante vigoroso in queste reazioni secondarie. Oltre a ZnAlOx /H-ZSM-5, i ricercatori hanno anche scoperto che gli intermedi chiave esistono in più catalizzatori OXZEO, dimostrando l'universalità delle vie a base di ossigenato nella conversione del syngas a base di OXZEO.
"I nostri risultati forniscono nuove informazioni sul meccanismo di reazione della conversione del gas di sintesi sui catalizzatori bifunzionali e possono anche aiutare a comprendere meglio il meccanismo della CO2 e la conversione della biomassa", ha affermato il Prof. Hou. + Esplora ulteriormente
