Idrogenazione selettiva del monossido di carbonio (CO) ad alcoli superiori (C2+ OH) è una promettente via non petrolifera per la produzione di sostanze chimiche di alto valore, in cui sono essenziali regolamentazioni precise sia della scissione del C-O che dell'accoppiamento C-C.
Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Deng Dehui e Assoc. Il Prof. Yu Liang del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia Cinese delle Scienze (CAS), in collaborazione con il Prof. Wang Ye dell'Università di Xiamen, ha realizzato un'idrogenazione altamente selettiva della CO in C2-4 OH su un disolfuro di molibdeno ricco di bordi modificato in potassio (ER-MoS2 -K) catalizzatore.
Questo studio è stato pubblicato su Nature Communications il 26 ottobre.
L'ER-MoS2 Il catalizzatore -K, assemblato in morfologia nano-array con canali lineari uniformi, è stato preparato sulla base di un meccanismo di crescita confinato con nanocanali.
I ricercatori hanno scoperto che potrebbe fornire un'elevata conversione di CO del 17% con un C2-4 superiore Selettività OH del 45,2% nei prodotti idrogenati a 240 °C e 50 bar. Inoltre, riducendo la dimensione laterale di MoS2 per arricchire i bordi e stimolare la crescita della catena del carbonio, il ricercatore ha raggiunto C2-4 Il rapporto di selettività tra OH e metanolo si ribalta da 0,4 a 2,2 e la selettività di C2-4 L'OH potrebbe raggiungere oltre il 99% in C2+ Prodotti OH.
Posti vacanti di zolfo (SV) ai margini della MoS2 ha stimolato la crescita della catena del carbonio facilitando simultaneamente la scissione di C-O di CHx O* per generare CHx * intermedio, e il successivo accoppiamento C-C tra CO* e CHx *, mentre il promotore del potassio promuoveva il desorbimento degli alcoli tramite l'interazione elettrostatica con gli ossidrili, consentendo così la formazione controllabile di C2-4 OH.
"Il nostro lavoro presenta l'elevata flessibilità degli SV marginali di MoS2 nell'adattare sia la scissione della C-O che l'accoppiamento C-C per la crescita della catena di carbonio nell'idrogenazione della CO, fornendo così un prototipo per la progettazione razionale della nanostruttura e del microambiente dei siti attivi per le reazioni di idrogenazione selettiva," ha affermato il prof. Deng.
Ulteriori informazioni: Jingting Hu et al, Il disolfuro di molibdeno ricco di bordi adatta la crescita della catena di carbonio per l'idrogenazione selettiva del monossido di carbonio in alcoli superiori, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-42325-z
Informazioni sul giornale: Comunicazioni sulla natura
Fornito dall'Accademia cinese delle scienze
