Un equipo de investigación dirigido por el profesor Zeng Jie de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) desarrolló un nuevo catalizador de Cu-Fe que puede realizar la producción de olefinas de cadena larga mediante CO₂. hidrogenación a baja presión.

El estudio fue publicado en Nature Communications el 3 de mayo.

Las olefinas de cadena larga desempeñan un papel esencial en la producción de productos químicos comunes, como lubricantes sintéticos, gasolina de alto octanaje e inhibidores de la corrosión.

Sin embargo, generalmente se sintetizan a partir de recursos derivados del petróleo, lo que no es respetuoso con el medio ambiente. Además, los métodos existentes de CO₂ la hidrogenación para la producción de olefinas de cadena larga se realiza principalmente a alta presión.

En este estudio, el equipo de investigación eligió la vía intermedia de CO, indujo sitios de Cu con la capacidad de adsorción de CO sin disociación y sintetizó el catalizador de Cu-Fe con interfaces de carburo de cobre y hierro que funcionan bajo presión ambiental. El catalizador de Cu-Fe, compuesto de Cu, óxidos de hierro y carburos de hierro, se denomina CuFeO₂ activado. .

Descubrieron que el CuFeO₂ activado logró una selectividad de olefinas de cadena larga del 66,9 % con 1 bar, que superó la selectividad más alta actual del 66,8 % con 35 bar.

En comparación con el catalizador tradicional a base de hierro, el catalizador de Cu-Fe mostró una menor selectividad para el CO y el metano y una mayor selectividad para las olefinas de cadena larga.

Evaluar la aplicabilidad del CuFeO₂ activado , cambiaron la velocidad espacial y la relación de H₂ a CO₂ . Los resultados mostraron que los catalizadores preparados podían lograr una buena selectividad de olefinas de cadena larga bajo varias velocidades espaciales y la relación de H2 a CO₂ , indicando la aplicabilidad de CuFeO₂ activado en una amplia gama de condiciones.

"Aunque la actividad del catalizador disminuyó después de una larga reacción, puede renovarse mediante un proceso de regeneración que aumentó la presión", dijo el profesor Zeng.

Además, los investigadores revelaron que, a excepción del acoplamiento C-C a través del proceso de carburo en el carburo de hierro, la inserción de CO también se produjo en las interfaces de carburo de cobre y hierro para provocar el crecimiento de la cadena de carbono.

Como resultado, se puede utilizar eficientemente una gran cantidad de CO no disociado en la superficie del catalizador. La cooperación del proceso de carburo y el proceso de inserción de CO condujo a la buena selectividad de las olefinas de cadena larga. + Explora más

Descubrimiento de un nuevo catalizador para la hidrogenación selectiva y altamente activa de dióxido de carbono a metanol