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中国科学家成功合成可见光驱动煤制油高xiao催化剂
日前,记者从中科院理化所获悉,水滑石价格,该所研究员张铁锐团队及合作者成功合成一种煤制油催化剂,这种催化剂实现了常温常压可见光驱动一yang化碳加氢制备高ji烃类。相关研究结果发表在国际化学领域ding级期刊《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上,并被选为当期“热点(hot paper)”向读者重点推荐。
据该论文第yi作者赵宇飞博士介绍,CO加氢高温高压制备高ji烃类(又称为费托反应)是煤间接液化技术之一,在第二次世界大战期间投入大规模工业应用,是替代石油,实施煤碳洁净高值利用的重要技术,在工业和学术界引起科研工作者的极大关注。众多费托催化剂中, Ru、Co、Fe基催化剂应用最为。Ni基催化剂因为其C-C偶联效率低下,更趋向于催化生成低值的甲烷,Ni基催化剂又被称为甲烷化催化剂。介于费托反应重要意义,发展新的清洁、绿色的新型能源路线,特别在温和条件下提高Ni基催化剂高选择合成高附加值碳烃,依旧是一个挑战。
相比传统高温高压的热催化转化过程,太阳能光催化技术具有室温常压深度反应,可直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特优势,已经成为一种理想的洁净能源生产和污染治理技术而备受瞩目。
研究人员通过简单的煅烧—氢气还原方法,将水滑石载体可控还原为Ni/NiO纳米结构,成功实现了NiO纳米层部分锚定Ni纳米颗粒的调控,表面NiO层和Ni纳米颗粒之间丰富的界面,改变了NiO/Ni纳米结构的电子环境。该独特的结构实现了可见光下CO的活化,进一步促进了催化剂表面的C-C偶联,促进了可见光催化CO加氢制备高碳烃,且催化剂具有非常好的循环稳定性。他们还通过理论计算和实验结合的手段,进一步研究了催化反应机理。催化剂合成方法简单,成本低廉,更重要的是,该催化过程采用常温常压等绿色低能耗工艺,水滑石厂家,提供了利用非贵金属太阳能驱动合成燃料化学品的可能性。
该团队发展的低温常压可见光驱动CO加氢制备高ji烃类的催化剂策略,拓展了人们对于费托反应局限于Fe、Co基催化剂的认识,对热催化反应工艺是一个补充,具有广阔的理论示范和应用前景。







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表1水滑石对配方体系热稳定时间的影响180℃/min 200℃/min 动稳时间/min复合铅盐1284215.6钙锌稳定剂(不含水滑石)742910.6钙锌(含水滑石)983612.3 以上数据显示,加入水滑石的钙锌能极长的延长刚果红时间,由于水滑石的表面羟基能吸收PVC热分解释放出的HCl气体,起一个酸吸收剂的作用。从而抑制HCl对PVC分解的催化作用。
同时,虽然金属皂类降低了体系的发泡温度,西藏水滑石,但应注意熔融物料离开口模的平稳性,避免局部突发和鼓泡现象。为了兼顾稳定性及加工性,经过多次反复实验,在钙锌体系中引入稀土组分。以下为RM200流变仪所测的流变数据,RM200流变仪测试的原理是在一定温度、容量的密闭混合器中加入PVC干混料,由te制的双螺杆型混合头进行捏合塑化,同时电脑采集相应的温度、扭矩随时间的变化情况数据。由于流变仪的测试条件与挤出加工的条件非常相似,能很好的模拟物料在机筒内的塑化流动过程,所以已成为PVC加工中最为重要的测试手段之一。塑化时间、塑化扭矩、平衡扭矩等都可以作为评价PVC混合料加工性能好坏的标准。
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.水滑石结构及作用机理:
水滑石是一种具有层状结构的化合物(图1为镁铝水滑石层状结构图),水滑石用途,水滑石的通式可表示为[M2 1-XM3 X(OH)2]X [An-X/n?mH2O]X-其中M2 为二价金属阳离子,M3 为三价金属阳离子。An-为碱性溶液中可稳定存在的无机和有机阴离子,不同的M2 和M3 ,不同的层间阴离子An—便可形成不同的水滑石。
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