近日，日本富山大學(xué)教授椿范立團(tuán)隊(duì)和廈門大學(xué)教授王野團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在費(fèi)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(fèi)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(jiǎn)單有效的方法。

費(fèi)托合成是以合成氣為原料，在催化劑和適當(dāng)條件下合成液態(tài)烴或碳?xì)浠衔锏墓に囘^程。然而，傳統(tǒng)合成氣制液體燃料的費(fèi)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(duì)費(fèi)托產(chǎn)物進(jìn)行進(jìn)一步的加氫精制后處理。該研究通過設(shè)計(jì)雙功能催化劑，解決了傳統(tǒng)費(fèi)托合成中產(chǎn)物選擇性難以調(diào)控的問題。

此前，這兩個(gè)團(tuán)隊(duì)在費(fèi)托合成產(chǎn)物選擇性調(diào)控方面已有很好的研究基礎(chǔ)。王野團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，由微孔沸石分子篩包裹的膠囊結(jié)構(gòu)費(fèi)托合成催化劑具有突出的汽油選擇性。在此基礎(chǔ)上，研究人員以Y型分子篩為載體，負(fù)載鈷納米顆粒，成功構(gòu)建了雙功能催化劑，用于提高費(fèi)托合成液體燃料的選擇性，成功實(shí)現(xiàn)了通過調(diào)變介孔Y分子篩的酸性和孔結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)物選擇性的調(diào)控。采用該催化劑，費(fèi)托合成中汽油、航煤和柴油餾分選擇性分別達(dá)到74%、72%和58%.

研究人員表示，他們未來還要進(jìn)一步設(shè)計(jì)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(yàn)證雙功能催化劑的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。目前，雙功能催化劑的實(shí)驗(yàn)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(yīng)的工程技術(shù)問題。

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