Los investigadores revelan rutas basadas en oxigenación en la conversión de gas de síntesis sobre catalizadores bifuncionales de óxido-zeolita
Un equipo de investigación dirigido por el profesor HOU Guangjin y el profesor BAO Xinhe del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia China de Ciencias (CAS) ha revelado las rutas de oxigenación en la conversión de gas de síntesis sobre catalizadores bifuncionales de óxido-zeolita (OXZEO) mediante Resonancia Magnética Nuclear (RMN) en estado sólido.
Los estudios de RMN en estado sólido revelan que las rutas basadas en oxigenados regulan la conversión de gas de síntesis sobre catalizadores bifuncionales OXZEO
DICP
Este estudio se publicó en Nature Catalysis el 23 de junio.
La catálisis OXZEO fue propuesta en 2016 por el profesor BAO Xinhe y el profesor PAN Xiulian del DICP. Proporciona una plataforma para la utilización eficiente del carbón y otros recursos de carbono. Sin embargo, el mecanismo de reacción en la catálisis OXZEO aún no está claro.
En este estudio, los investigadores eligieron la conversión de gas de síntesis sobre el catalizador bifuncional ZnAlOx/H-ZSM-5 como sistema modelo para destacar la diferencia mecanística en la conversión directa de gas de síntesis basada en OXZEO. El ZnAlOx es un óxido metálico típico para el proceso de conversión de syngas en metanol, mientras que el H-ZSM-5 es una zeolita típica para la reacción de metanol en hidrocarburos (MTH).
Utilizaron la estrategia de análisis cuasi-in situ de RMN de estado sólido (ssNMR)-cromatografía de gases (GC) para revelar la evolución dinámica de abundantes intermedios críticos y/o transitorios, incluyendo carboxilatos multicarbono, alcoxilos, metil-ciclopentenonas unidas por ácido y carbocationes de metil-ciclopentenilo, desde el período de inducción muy temprano hasta la conversión en estado estacionario bajo condiciones de reacción de flujo de alta presión.
Se demostró que las rutas basadas en oxigenados contribuyeron a la salida de olefinas y aromáticos, donde la alimentación, es decir, el CO y el H2, fue también un participante vigoroso en estas reacciones secundarias. Además del catalizador ZnAlOx/H-ZSM-5, los investigadores también descubrieron que los intermedios clave existen en múltiples catalizadores OXZEO, lo que demuestra la universalidad de las rutas basadas en oxigenados en la conversión de gas de síntesis basada en OXZEO.
"Nuestros descubrimientos aportan nuevos conocimientos sobre el mecanismo de reacción de la conversión de gas de síntesis en catalizadores bifuncionales, y también pueden ayudar a comprender mejor el mecanismo de la conversión deCO2 y biomasa", afirmó el profesor HOU.
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