可提高液體燃料選擇性

近日，日本富山大學教授椿范立團隊和廈門大學教授王野團隊聯(lián)合在費托合成催化劑方面取得了創(chuàng)新性成果，他們構(gòu)建的雙功能催化劑可提高費托合成液體燃料的選擇性，為直接合成不同類型的液體燃料提供了一種簡單有效的方法。

費托合成是以合成氣為原料，在催化劑和適當條件下合成液態(tài)烴或碳氫化合物的工藝過程。然而，傳統(tǒng)合成氣制液體燃料的費托合成技術(shù)，其所獲得的產(chǎn)物分布寬且難以控制。因特定餾分的液體燃料選擇性低，需要對費托產(chǎn)物進行進一步的加氫精制后處理。該研究通過設計雙功能催化劑，解決了傳統(tǒng)費托合成中產(chǎn)物選擇性難以調(diào)控的問題。

此前，這兩個團隊在費托合成產(chǎn)物選擇性調(diào)控方面已有很好的研究基礎。王野團隊發(fā)現(xiàn)，利用具有介孔結(jié)構(gòu)的沸石分子篩可顯著提高特定餾分液體燃料的選擇性;椿范立團隊發(fā)現(xiàn)，由微孔沸石分子篩包裹的膠囊結(jié)構(gòu)費托合成催化劑具有突出的汽油選擇性。在此基礎上，研究人員以Y型分子篩為載體，負載鈷納米顆粒，成功構(gòu)建了雙功能催化劑，用于提高費托合成液體燃料的選擇性，成功實現(xiàn)了通過調(diào)變介孔Y分子篩的酸性和孔結(jié)構(gòu)對產(chǎn)物選擇性的調(diào)控。采用該催化劑，費托合成中汽油、航煤和柴油餾分選擇性分別達到74%、72%和58%。

研究人員表示，他們未來還要進一步設計催化劑，以提高特定產(chǎn)物的選擇性，特別是降低包括甲烷在內(nèi)的低碳烷烴選擇性，并將繼續(xù)驗證雙功能催化劑的長期穩(wěn)定性。目前，雙功能催化劑的實驗室技術(shù)已經(jīng)基本成熟，走向產(chǎn)業(yè)化還需要中試以及解決相應的工程技術(shù)問題。

來源：中國化工報