(記者 吳蘭)記者11日從安徽工業(yè)大學(xué)獲悉,該校曾杰教授團(tuán)隊(duì)與合作者研制出一新型復(fù)合催化劑,成功以二氧化碳和氫氣為原料,直接合成化工產(chǎn)品的關(guān)鍵原料——對(duì)二甲苯,并創(chuàng)下單程時(shí)空收率的世界紀(jì)錄。 對(duì)二甲苯是生產(chǎn)聚酯纖維、涂料、染料等化工產(chǎn)品的關(guān)鍵原料。中國(guó)每年對(duì)于對(duì)二甲苯的需求量在3000萬(wàn)噸以上。當(dāng)前,工業(yè)合成對(duì)二甲苯的普遍方法是基于重油的催化重整反應(yīng),每生產(chǎn)1噸對(duì)二甲苯約消耗4噸石油,同時(shí)排放出約3噸二氧化碳。 曾杰說,利用可再生能源電解水制氫,再與二氧化碳反應(yīng)直接制備對(duì)二甲苯,有望在實(shí)現(xiàn)溫室氣體二氧化碳的資源化利用的同時(shí),為傳統(tǒng)高能耗、高排放的生產(chǎn)工藝提供替代方案。 國(guó)際知名期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》(Journal of the American Chemical Society)近日發(fā)表了這項(xiàng)成果。 研究團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的新型復(fù)合催化劑主要由金屬氧化物和分子篩兩個(gè)模塊組成。為提升對(duì)二甲苯的選擇性,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)分子篩模塊進(jìn)行了“膠囊化”的精細(xì)設(shè)計(jì),并對(duì)“膠囊”的外表面進(jìn)行了鈍化處理,避免其副反應(yīng)的發(fā)生。 基于這一獨(dú)特設(shè)計(jì),研究團(tuán)隊(duì)將對(duì)二甲苯的單程時(shí)空收率提升至一個(gè)新高度,使用1000克復(fù)合催化劑持續(xù)工作一天即可獲得1000.8克對(duì)二甲苯,遠(yuǎn)超現(xiàn)有科技文獻(xiàn)報(bào)道的性能水平。 研究團(tuán)隊(duì)提出的復(fù)合催化劑設(shè)計(jì)思路還有望拓展到其他二氧化碳加氫反應(yīng)體系中,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)高附加值產(chǎn)物碳鏈長(zhǎng)度、分子尺寸的“量身定制”。(完)
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