Regulación precisa de los sitios ácidos de Brønsted para promover la síntesis de aromáticos ligeros a través de la hidrogenación de CO2. Crédito:WEI Jian y YAO Ruwei
Los aromáticos generalmente se producen a partir del petróleo mediante procesos de conversión química, que consumen mucha energía y se acompañan de un alto contenido de CO 2 emisiones.
Usando CO 2 como materia prima para la producción sostenible de aromáticos a través de la hidrogenación catalítica es un enfoque viable desde el punto de vista económico y medioambiental para abordar los desafíos apremiantes de la demanda de energía y el calentamiento global.
Un equipo de investigación dirigido por Assoc. Prof. Sun Jian, Prof. Ge Qingjie y Assoc. El profesor Wei Jian del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China sintetizó aromáticos ligeros a partir de CO 2 hidrogenación mediante la regulación precisa de los sitios ácidos de Brønsted (BAS).
Este estudio fue publicado en Catálisis aplicada B:ambiental el 17 de octubre.
Los científicos estudiaron una serie de catalizadores compuestos que comprenden un componente a base de Fe y zeolitas ZSM-5 con distintas acidez de Brønsted para explorar la influencia de BAS en la síntesis de aromáticos ligeros y la formación de coque en CO. 2 hidrogenación.
Descubrieron que BAS de ZSM-5 eran los principales sitios activos para la aromatización, y el aumento de la acidez de Brønsted promovió significativamente la síntesis de aromáticos, especialmente aromáticos ligeros. La pasivación adicional del BAS externo de la zeolita HZ (25) mediante el proceso de sililación podría inhibir la alquilación de aromáticos ligeros y la isomerización del xileno.
Los resultados mostraron que los aromáticos ligeros representaban hasta el 75% de los aromáticos, cuál fue el valor más alto reportado en CO 2 hidrogenación y el p-xileno podría constituir hasta un 72% de xileno. Es más, una mayor densidad de BAS, que promovió la formación de altamente condensados, rico en carbono, y coque difícil de oxidar, aceleraría la formación de coque, degradan sus propiedades físico-químicas, y acortar la vida útil del catalizador.
Este trabajo proporciona una estrategia prometedora para sintetizar directamente aromáticos ligeros de alto valor a partir de CO 2 y H2, que es importante para hacer frente a los problemas energéticos y medioambientales.
