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Chem. Eng. J.: Fe-Co-K-Al混合氧化物催化劑上CO2加氫制輕烯烴

由于化石燃料消耗過多，環境中的CO₂水平不斷上升，這促使氣候變化和全球變暖加劇，科研人員對將CO₂轉化為具有高經濟價值的化學品、輕質烯烴(即乙烯、丙烯和丁烯等)產生極大關注。

泰國農業大學Thongthai Witoon團隊以NH₄OH為沉淀劑，NaBH₄為還原劑，采用氧化還原沉淀法制備了一系列Fe-Co-K-Al氧化物催化劑，用于催化CO₂加氫制輕烯烴。

作者通過一鍋制備法(C1)、不添加NH₄OH(C2)、用NH₄OH沉淀然后用NaBH₄還原(C3)和在C3基礎上加倍NH₄OH(C4)制備了Fe-Co-K-Al氧化物催化劑(C1、C2、C3和C4)。對于C1，K物質不與其他金屬氧化物一起沉淀。

在不存在K的情況下，催化劑上獲得了最高量的弱H₂吸附和中等CO₂吸附。未通過 NH₄OH 沉淀步驟制備的催化劑(C2)上形成大晶體KNO₃，導致K與其他金屬氧化物的界面接觸較低。

通過用NH₄OH沉淀然后用NaBH₄還原制備的催化劑 (C3和C4)提高了金屬氧化物的還原性。發現高CO₂轉化率與較大數量的中等CO₂吸附位點有關，而O/P比隨著弱H₂吸附位點數量的減少而增加。C3催化劑的輕烯烴收率最高(16.58%)。

另外，Fe物種向金屬Fe的轉化是形成Fe₅C₂的關鍵步驟，Fe₅C₂有利于生產烴的活性中間體形成。

CO₂ hydrogenation to light olefins over mixed Fe-Co-K-Al oxides catalysts prepared via precipitation and reduction methods. Chemical Engineering Journal, 2021. DOI: 10.1016/j.cej.2021.131389

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