Des études de RMN à l'état solide révèlent que les voies à base d'oxygénate régulent la conversion du gaz de synthèse sur les catalyseurs bifonctionnels OXZEO. Crédit :DICP
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Hou Guangjin et le professeur Bao Xinhe du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a révélé les voies à base d'oxygène dans la conversion du gaz de synthèse sur oxyde-zéolite (OXZEO) catalyseurs bifonctionnels par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) à l'état solide.
Cette étude a été publiée dans Nature Catalysis le 23 juin.
La catalyse OXZEO a été proposée en 2016 par le Pr Bao Xinhe et le Pr Pan Xiulian du DICP. Il fournit une plate-forme pour l'utilisation efficace du charbon et d'autres ressources en carbone. Cependant, le mécanisme de réaction dans la catalyse OXZEO reste encore incertain.
Dans cette étude, les chercheurs ont choisi la conversion du gaz de synthèse plutôt que le ZnAlOx /H-ZSM-5 catalyseur bifonctionnel comme système modèle pour mettre en évidence la différence mécaniste dans la conversion directe de gaz de synthèse à base d'OXZEO. ZnAlOx est un oxyde métallique typique pour le processus de transformation du gaz de synthèse en méthanol, tandis que le H-ZSM-5 est une zéolite typique pour la réaction du méthanol en hydrocarbures (MTH).
Ils ont utilisé la stratégie d'analyse quasi-in situ RMN à l'état solide (ssNMR)-Chromatographie en phase gazeuse (GC) pour révéler l'évolution dynamique d'abondants intermédiaires critiques et/ou transitoires, y compris les carboxylates multicarbonés, les alcoxyles, les méthyl-cyclopenténones liées à l'acide. , et les carbocations de méthyl-cyclopentényle, de la période d'induction très précoce à la conversion à l'état d'équilibre dans des conditions de réaction en flux à haute pression.
Il a été prouvé que les voies à base d'oxygénat contribuaient aux oléfines et aux aromatiques de sortie, où la charge, c'est-à-dire le CO et le H2 , était également un participant vigoureux dans ces réactions secondaires. En plus du ZnAlOx /H-ZSM-5, les chercheurs ont également découvert que les intermédiaires clés existent dans plusieurs catalyseurs OXZEO, prouvant l'universalité des voies à base d'oxygène dans la conversion du gaz de synthèse à base d'OXZEO.
"Nos découvertes fournissent de nouvelles informations sur le mécanisme de réaction de la conversion du gaz de synthèse sur les catalyseurs bifonctionnels, et peuvent également aider à mieux comprendre le mécanisme du CO2 et la conversion de la biomasse », a déclaré le professeur Hou. + Explorer davantage
