Hydrogénation sélective du monoxyde de carbone (CO) en alcools supérieurs (C₂₊ OH) est une voie non pétrolière prometteuse pour la production de produits chimiques de grande valeur, dans laquelle une réglementation précise du clivage C-O et du couplage C-C est essentielle.

Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Deng Dehui et Assoc. Le professeur Yu Liang de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec le professeur Wang Ye de l'Université de Xiamen, a réalisé une hydrogénation hautement sélective du CO en C_{2-4 OH sur un bisulfure de molybdène riche en bords modifié par le potassium (ER-MoS2 -K) catalyseur.}

Cette étude a été publiée dans Nature Communications le 26 octobre.

L'ER-MoS₂ Le catalyseur -K, assemblé selon une morphologie de nano-réseaux avec des canaux linéaires uniformes, a été préparé sur la base d'un mécanisme de croissance confiné aux nano-canaux.

Les chercheurs ont découvert qu'il pouvait offrir une conversion élevée de CO de 17 % avec un C_2-4 supérieur. Sélectivité OH de 45,2% dans les produits hydrogénés à 240 °C et 50 bar. De plus, en réduisant la taille latérale de MoS₂ pour enrichir les bords et stimuler la croissance de la chaîne carbonée, le chercheur a atteint C_2-4 Le rapport de sélectivité OH/méthanol passe de 0,4 à 2,2, et la sélectivité en C_2-4 OH pourrait atteindre plus de 99 % en C₂₊ Produits OH.

Lacunes de soufre (SV) à la limite de MoS₂ a stimulé la croissance de la chaîne carbonée en facilitant simultanément le clivage C-O de CH_x O* pour générer CH_x * intermédiaire, et le couplage C-C ultérieur entre CO* et CH_x *, tandis que le promoteur potassium favorisait la désorption des alcools via une interaction électrostatique avec les hydroxyles, permettant ainsi la formation contrôlable de C_2-4 OH.

"Notre travail présente la grande flexibilité des SV de pointe de MoS₂ en adaptant à la fois le clivage C-O et le couplage C-C pour la croissance de la chaîne carbonée dans l'hydrogénation du CO, fournissant ainsi un prototype pour la conception rationnelle de la nanostructure et du microenvironnement des sites actifs pour les réactions d'hydrogénation sélectives", a déclaré le professeur Deng.

Plus d'informations : Jingting Hu et al, Le disulfure de molybdène riche en bords adapte la croissance de la chaîne carbonée pour l'hydrogénation sélective du monoxyde de carbone en alcools supérieurs, Nature Communications (2023). DOI :10.1038/s41467-023-42325-z

Informations sur le journal : Communications naturelles

Fourni par l'Académie chinoise des sciences