Une équipe de recherche dirigée par le professeur Zeng Jie de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) a développé un nouveau catalyseur Cu-Fe capable de réaliser la production d'oléfines à longue chaîne par le CO₂ hydrogénation sous basse pression.

L'étude a été publiée dans Nature Communications le 3 mai.

Les oléfines à longue chaîne jouent un rôle essentiel dans la production de produits chimiques courants tels que les lubrifiants synthétiques, l'essence à indice d'octane élevé et les inhibiteurs de corrosion.

Cependant, ils sont généralement synthétisés à partir de ressources pétrolières, ce qui n'est pas respectueux de l'environnement. De plus, les méthodes existantes de CO₂ l'hydrogénation pour la production d'oléfines à longue chaîne est principalement opérée sous haute pression.

Dans cette étude, l'équipe de recherche a choisi la voie intermédiaire du CO, a induit des sites Cu avec la capacité d'adsorption sans dissociation du CO et a synthétisé le catalyseur Cu-Fe avec des interfaces cuivre-carbure de fer fonctionnant sous pression ambiante. Le catalyseur Cu-Fe, composé de Cu, d'oxydes de fer et de carbures de fer, est appelé CuFeO₂ activé .

Ils ont découvert que le CuFeO₂ activé atteint une sélectivité pour les oléfines à longue chaîne de 66,9 % sous 1 bar, ce qui dépasse la sélectivité la plus élevée actuelle de 66,8 % sous 35 bar.

Comparé au catalyseur traditionnel à base de fer, le catalyseur Cu-Fe a montré une sélectivité plus faible pour le CO et le méthane et une sélectivité plus élevée pour les oléfines à longue chaîne.

Évaluer l'applicabilité du CuFeO₂ activé , ils ont changé la vitesse spatiale et le rapport de H₂ au CO₂ . Les résultats ont montré que les catalyseurs préparés pouvaient atteindre une bonne sélectivité des oléfines à longue chaîne sous diverses vitesses spatiales et le rapport de H2 à CO₂ , indiquant l'applicabilité de CuFeO₂ activé dans un large éventail de conditions.

"Bien que l'activité du catalyseur ait diminué après une longue réaction, il peut être régénéré par un processus de régénération qui a augmenté la pression", a déclaré le professeur Zeng.

De plus, les chercheurs ont révélé qu'à l'exception du couplage C-C via le processus de carbure sur le carbure de fer, l'insertion de CO s'est également produite sur les interfaces cuivre-carbure de fer pour provoquer la croissance de la chaîne carbonée.

En conséquence, une grande quantité de CO non dissocié à la surface du catalyseur peut être utilisée efficacement. La coopération du procédé carbure et du procédé d'insertion de CO a conduit à la bonne sélectivité des oléfines à longue chaîne. + Explorer plus loin

Découverte d'un nouveau catalyseur pour l'hydrogénation hautement active et sélective du dioxyde de carbone en méthanol