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包信和/潘秀蓮ACS Catal.: 鄰近金屬遷移對雙功能復合材料催化合成氣制烯烴的影響

包信和/潘秀蓮ACS Catal.: 鄰近金屬遷移對雙功能復合材料催化合成氣制烯烴的影響
氧化物-沸石(OXZEO)雙功能催化劑的鄰近在合成輕烯烴的轉化中起著至關重要的作用。然而,其潛在機制尚不清楚,最佳鄰近度尚未確定。
中國科學院包信和、潘秀蓮等人以 ZnCrOx-SAPO-34和MnOx-SAPO-34為例,證明由于質量傳輸限制的減少,反應主要受到的影響與顆粒減小到微米尺寸導致的縮短的接近度有關。
包信和/潘秀蓮ACS Catal.: 鄰近金屬遷移對雙功能復合材料催化合成氣制烯烴的影響
輕質烯烴選擇性在接近ZnCrOx-SAPO-34時表現出最佳,而納米級接近是有害的,因為在反應條件下,尤其是在富含H2的氣氛中,鋅物質會發生偏析和遷移,Zn遷移與鄰近性和持續時間有關。
另外,輕烯烴選擇性隨著接近納米級接觸而增加。鋅物質優選落在Br?nsted酸位點上,形成Zn-OH結構,導致加氫增強,從而降低輕烯烴選擇性。
包信和/潘秀蓮ACS Catal.: 鄰近金屬遷移對雙功能復合材料催化合成氣制烯烴的影響
最佳接近度不僅與中間體的交換有關,還與不同活性位點之間的相互作用有關,而這又取決于金屬氧化物和沸石的性質。不含可交換化學物質的雙功能催化劑將受益于納米級的接近。
然而,對于那些含有遷移物質的物質,活性位點將受益于避免輕烯烴合成的納米級接觸,同時可以進一步調節沸石的酸度特性以調節接近度。
Effects of proximity-dependent metal migration on bifunctional composites catalyzed syngas to olefins. ACS Catalysis, DOI: 10.1021/acscatal.1c01649

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