Direct Conversion of Syngas into Light Olefins with Low CO 2 Emission

合成气 催化作用 烯烃纤维 选择性 化学 双功能催化剂 铈 无机化学 背景(考古学) 水煤气变换反应 双功能 化学工程 光化学 有机化学 工程类 古生物学 生物
作者
Sen Wang,Pengfei Wang,Dezhi Shi,Shipei He,Li Zhang,Wenjun Yan,Zhangfeng Qin,Junfen Li,Mei Dong,Jianguo Wang,Unni Olsbye,Weibin Fan
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:10 (3): 2046-2059 被引量:134
标识
DOI:10.1021/acscatal.9b04629
摘要

Direct conversion of syngas into light olefins over bifunctional catalysts has made significant progress; the C 2 = –C 4 = selectivity in hydrocarbons reaches >80%. Nevertheless, a relatively harsh reaction condition (>380 °C, 1.0 MPa) led to producing large amounts of CO 2 (>40%) and gave a low olefin/paraffin (O/P) ratio (<10) as a result of significant promotion of water–gas shift (WGS) reaction and overhydrogenation of olefins. In this context, attempts are made here to develop a highly active low-temperature composite catalyst. It was found that a zinc–cerium–zirconium solid solution (Zn x Ce 2– y Zr y O 4 ) and a SAPO-34 mixture showed CO conversion, light olefin selectivity in hydrocarbons, and O/P ratios of about 7%, 83%, and 23, respectively, at 300 °C and 1 atm. More interestingly, this catalyst showed CH 4 selectivity and CO 2 emission lower than 5 and 6%, respectively. A combination of experimental, in situ spectroscopy, and theoretical calculation results reveals that doping Ce in Zn x Zr 2.0 O 4 greatly inhibits the WGS reaction by increasing the formation energy barrier of carboxylate intermediate species, but increases surface oxygen vacancy concentration of the composite through formation of a solid solution, and as a consequence, improving the catalytic activity for conversion of syngas at mild conditions by enhancing the interaction of CO with the catalyst, which elongates the C–O bond of the HCO* species.

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
酷波er的应助被丁丁慧采纳,获得10
1秒前
源源发布了新的文献求助10
1秒前
hgfj完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科研通AI6.2的应助被冷栗子采纳,获得10
3秒前
吉666完成签到,获得积分10
4秒前
楷叼小潘东完成签到,获得积分10
5秒前
ZZJJYSML给ZZJJYSML的求助进行了留言
5秒前
Akim的应助被扎克斯采纳,获得10
6秒前
Cassie完成签到,获得积分10
6秒前
不安储完成签到 ,获得积分10
6秒前
轻松的芯完成签到 ,获得积分0
7秒前
果酱的奥特曼完成签到,获得积分10
8秒前
Research完成签到 ,获得积分10
9秒前
阿辉发布了新的文献求助10
9秒前
小小完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
Echo完成签到,获得积分20
10秒前
stephenzh完成签到,获得积分10
11秒前
oldlion完成签到,获得积分10
11秒前
ykk完成签到,获得积分10
11秒前
null的应助被Cassie采纳,获得10
11秒前
鹤轩逸杰完成签到,获得积分10
12秒前
源源完成签到,获得积分10
12秒前
所所的应助被richardhipower采纳,获得10
12秒前
skyjadel完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
自然完成签到,获得积分10
14秒前
tangtang完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
单纯念寒完成签到,获得积分10
15秒前
Chen完成签到,获得积分10
15秒前
慕青的应助被Diana采纳,获得10
16秒前
ykk发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
曹文鹏发布了新的文献求助10
19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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
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 8147995
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545862
关于积分的说明 21671772
捐赠科研通 7734989
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423733
关于科研通互助平台的介绍 2548672
邀请新用户注册赠送积分活动 2466680