JACS: 甲烷脱氢催化,Fe好还是Mo好?

  • A+

为了便于甲烷气体的运输一般先转化为CO和H2,然后进行液化运输。而甲烷芳构化{attr}3204{/attr}(6CH4↔ C6H6+ 9H2)(简称MDA)利用具有形貌选择性的Mo/Zeolite催化剂直接将甲烷转化为可运输的液体,非常适合小规模甲烷的液化转化。


而且,甲烷芳构化反应还可用于探测天然气资源,以及生产需求量日益增长的芳烃,填补石脑油裂解产量下降所造成的空白。催化直接甲烷脱氢芳构化(MDA)的催化剂目前最好的是沸石载体Mo催化剂,Mo的表现优于其他过渡金属(TMs)。


近日,荷兰代尔夫特理工大学Jorge Gascon等通过将Fe和Mo负载在HZSM-5沸石上来直接比较解释Mo催化剂的优越性。



本文要点


为了确定赋予Mo优异性能的最重要因素,结合催化测试和理论计算,使用X射线吸收光谱(XAS)技术进行了详细的表征。


研究发现,Mo催化剂中单、二聚体活性位点的丰度越高,其在甲烷中的越容易渗碳,而且脱氢活化能的能垒越低,这解释了其催化性能优异的原因。除此之外,研究团队提出了一种CO预处理方法,使Fe更容易渗碳,从而提高了Fe的催化性能。



Ina Vollmer, et al. Activity descriptors derived from comparison of Mo and Fe as active metal for methane conversion to aromatics. Journal of the American Chemical Society, 2019.

DOI 10.1021/jacs.9b09710

https://doi.org/10.1021/jacs.9b09710


weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0