王亮/肖建平/刘晰Chem:Co/S-1催化乙烷脱氢 2022年12月13日 上午10:03 • 顶刊 • 阅读 74 从机械辅助自发分散得到的硅质沸石中分离钴的催化剂 乙烷催化脱氢法(EDH)是利用页岩气制取乙烯的一种很有前景的工艺,但由于非氧化途径的催化剂活性不足,目前的工艺中乙烯的产率大多低于1.5 KgC2H4 Kgcat-1 h-1。 基于此,浙江大学王亮研究员、中科院大连化学物理研究所肖建平研究员和上海交通大学刘晰副教授(共同通讯作者)等人报道了一种从机械辅助自发分散得到的硅质沸石中分离钴的催化剂(Co/S-1)。 Co/S-1可作为一种非氧化EDH催化剂,在快速进气的热力学限制转换水平下,产生13.4 KgC2H4 Kgcat-1 h-1的乙烯生产率,优于以往的非贵金属催化剂,甚至优于PtSn/Al2O3催化剂。 DFT计算,以深入了解H2CoS-1位点的EDH过程。对这些结构的稳定性进行评价,并可由模型体系中H(μH)和Co(μCo)的化学势的热力学相图表示。 富H区(圆形点)和贫H区(三角形)分别对应于氢和水/氧的μH。μCo指的是CoCl2和HCl(Co-rich)或Cl2(Co-poor)。分子筛中的金属Co位点可被排除在外,因为在相图的宽窗口中有较高的形成能。 此外,虽然具有Co位点的结构在相图上也很稳定,但它需要相对丰富的Co物种组成,在Co含量如此低的Co/S-1-aw中可以忽略不计。 在H2CoS-1上,乙烷脱氢到乙基(C2H5*)的第一步以约1.5 eV的动力学势垒(Ga)进行,这是最佳路径中需要克服的最高势垒,在实验温度(863 K)下应该可以克服。 注意,在一次脱氢过程中形成了一个新的羟基(H吸附在O位点上),可以立即与H2CoS-1上的一个氢原子结合,形成具有2.28 eV高动力学势垒的H2。另外,在H2析出之前发现了更容易的C2H5*转化。 Rivet of cobalt in siliceous zeolite for catalytic ethane dehydrogenation. Chem, 2022, DOI: 10.1016/j.chempr.2022.10.026. https://doi.org/10.1016/j.chempr.2022.10.026. 原创文章,作者:华算老司机,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2022/12/13/4e3ebfec99/ Chem催化肖建平 赞 (0) 0 生成海报 微信扫码分享 相关推荐 Nature子刊!颜宁的新论文突然上线了 2024年1月4日 武理木士春Small:超低Ru掺杂的无定形钴基氧化物用于碱性和海水介质中高电流密度全分解水 2023年10月12日 他,把电镜做到极致,发表最新JACS! 2024年6月18日 清华张强/北理李博权JACS:半固定化分子电催化剂助力高性能Li-S电池 2023年10月18日 中科大余彦ACS Nano: 通过与Fe合金化调控Ni的电子结构,用于Na-S电池高动力学硫正极 2023年10月26日 化学所EES: n-Si上构建Ni-Cu位点,通过N-O耦合途径选择性生成NOx− 2024年6月16日