Hydrogenation of CO2 to Propane and n -Butane by Engineering Metal Oxide Interfacial Structure and Manipulating Zeolite Pore Structure and Acidity

化学 丙烷 催化作用 丙烯 选择性 甲醇 沸石 分子筛 氧化物 吸附 碳氢化合物 化学工程 无机化学 环氧丙烷 合成气 产量(工程) 金属 离解(化学) 复合数 甲烷 有机化学 煅烧 泰坦(火箭家族) 变压吸附 钯 多相催化 介孔材料
作者
Yingnuo FAN,Qian Zhang,Pengcheng Feng,Shiying Li,Sen Wang,Mei Dong,Jianguo Wang,Peng He,Zhi Min Cao,Unni Olsbye,Weibin Fan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (41): 44705-44718
标识
DOI:10.1021/jacs.6c14074
摘要

Abstract Selective hydrogenation of CO2 to propane and n-butane is of great interest, as these two compounds are not only primary components of liquefied petroleum gas (LPG) but also crucial raw materials for preparing propene and a degradable plastic precursor of succinic acid. Although various composite catalysts combining metal oxides and zeolites have been explored, their catalytic performances remain insufficient. Here, we found that ZnZrOx decorated with ultrasmall FeOx clusters, forming an intimate FeOx–ZnZrOx interfacial structure, showed high catalytic activity for CO2 hydrogenation to methanol due to a strong CO2 adsorption capacity and H2 dissociation ability, and silicoaluminophosphate molecular sieve with RHO topological structure enhanced methanol conversion into propane and n-butane via hexamethylbenzenes as active hydrocarbon pool species owing to its unique supercage structure and double eight-membered ring pore opening. As a result, coupling of these two materials delivers a CO2 conversion of ∼66% and a (propane + n-butane) selectivity of 82% in hydrocarbons, which leads to a (propane + n-butane) yield of ∼42%. It is surprising that this composite preferentially produces n-butane rather than iso-butane, and the n-butane/iso-butane ratio is higher than 85.8. The high catalytic stability of this composite is demonstrated by maintaining CO2 conversion, (propane + n-butane) selectivity in hydrocarbons, and their yield of ∼ 61%, ∼ 77%, and ∼ 31%, respectively, after a reaction of 620 h. This work not only fabricates a high-performance catalyst for CO2 hydrogenation to propane and n-butane by engineering the metal oxide interfacial structure and manipulating the zeolite’s pore structure and acidity, but also makes it possible to develop an efficient way for preparing propene and succinic acid from CO2 hydrogenation.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI2S的应助被缥缈白晴采纳,获得10
刚刚
在水一方的应助被缥缈白晴采纳,获得10
刚刚
恒驰发布了新的文献求助10
1秒前
临风浩歌完成签到 ,获得积分10
1秒前
zhangxinyan发布了新的文献求助10
1秒前
Candices完成签到,获得积分20
2秒前
2秒前
3秒前
kuiuLinvk完成签到,获得积分10
3秒前
晴天完成签到,获得积分10
3秒前
彭哒哒发布了新的文献求助10
3秒前
ddsgsd发布了新的文献求助10
4秒前
strug783完成签到,获得积分10
5秒前
渡人舟的应助被贪玩的傲菡采纳,获得10
5秒前
沥练的应助被很多好吃采纳,获得10
6秒前
斯文败类的应助被bjxm采纳,获得10
6秒前
7秒前
慕青的应助被nan采纳,获得10
7秒前
骨精龙人完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
12发布了新的文献求助20
8秒前
ddsgsd完成签到,获得积分10
8秒前
途中完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.2的应助被光影相生采纳,获得10
8秒前
9秒前
HY完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
阿群完成签到 ,获得积分10
10秒前
qiu完成签到 ,获得积分10
10秒前
田様的应助被丁真珍珠采纳,获得10
10秒前
科目三的应助被老狗砸采纳,获得10
10秒前
10秒前
Mr发布了新的文献求助10
11秒前
xin完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
13秒前
wwz关闭了wwz的文献求助
14秒前
科目三的应助被Ning采纳,获得10
14秒前
molihuakai的应助被赵辉采纳,获得10
16秒前
橘子面包发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8009775
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9458748
关于积分的说明 21174266
捐赠科研通 7581540
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3383322
关于科研通互助平台的介绍 2515464
邀请新用户注册赠送积分活动 2418214