具有超高碳效率的合成气直接生产烯烃

烯烃是制造聚合物、润滑剂、增塑剂、药物、洗涤剂和化妆品等各种增值产品的关键组成部分。合成气转化是利用非石油资源生产烯烃的竞争战略。然而，以有限的不希望的C1副产物实现理想的烯烃选择性的目标仍然具有挑战性。

近日，中科院上海高等研究院(SARI)钟良树教授领导的研究团队报道了一种非经典费托制烯烃(FTO)工艺，该工艺可实现80.1%的烯烃选择性。在45.8%的CO转化率下，CH4和CO2的超低总选择性(<5%)。

结果于10月10日发表在《自然通讯》上。

研究人员制备了一种以钠(Na)为促进剂(表示为Na-Ru/SiO2)的二氧化硅负载的钌纳米颗粒催化剂，该催化剂对FTO反应具有高活性，但对水煤气变换(WGS)反应非常不活泼。

他们进一步发现，Ru金属是活性相，Na促进剂可以抑制化学吸附的H原子在Ru表面位点的反应性，同时极大地促进烯烃的生成，尤其是长链α-烯烃，其在烯烃分布中的比例达74.5%。

在550小时内没有观察到明显的失活，并且颗粒催化剂在中试规模的反应器中也表现出优异的催化性能，表明有希望的实际应用。

这项工作的结果表明，改性金属Ru可以有效地调整从传统石蜡到增值烯烃的主导产品分布。所获得的催化性能表现出最高的烯烃(尤其是长链α-烯烃)选择性和产率，以及最低比例的不希望的C1副产物(包括CH4和CO2)，优于所有CO条件下报道的结果以前参考文献中的转换级别。