包信和science 包信和Science:超高选择性转化合成气为低碳烯烃!
36楼: Originally posted by kangboy at 2016-03-14 14:43:10 侯老师您好,我也是做这个方向的。包老师文章主要提烯酮中间体,或者CH2中间体,并且明确表示不是甲醇中间体。
最近我们的工作认为是甲醇中间体,而CO2的生成是水气变换导致的。两个工作都达到了类似的反应效果(我 ... 我不是侯老师。你是成康?我是中南民大的张煜华。 首先还是要恭喜你们发表了这篇论文。
关于这个反应,我的想法再详细说一下。 首先,这个催化剂体系是ZnCoX催化剂和介孔SAPO分子筛复合(机械混合),从催化角度来说,严格一点,还是两种催化剂混合,不属于一个催化剂(也许他们正在做真正的一个复合催化体系的,将来再发一篇Science),我觉得这还是借鉴了甲醇合成-MTO的体系,文章说这个反应的一种中间体是乙烯酮,然后这个中间体再在SAPO上生成C2-C3烯烃,后面的过程类似MTO在SAPO上的过程。
所以老包提出的这个反应体系还是借鉴了甲醇合成-MTO的甲醇合成催化剂/SAPO复合催化体系,关键在于采用了一种甲醇活性较低的尖晶石催化剂,控制反应停留在乙烯酮中间体,然后再在SAPO上生成C2-C3,C2-C3的选择性很高。
因为尖晶石结构催化剂基本没有碳链增长的活性,再通过SAPO控制了碳碳偶联,这也是控制产物分布的关键步骤之一。 文章通过对比和表征强调这个催化体系并没有经过甲醇,不是像之前的合成气-甲醇-烯烃的两步法(即使是一个催化剂上实现,还是属于两步法),而是经过一个中间体再到烯烃,虽然还是两步,也可以说是合成气到低碳烯烃的新反应,但是机理上还是与费托有本质的区别。
这个文章选择用ZnCrOX是有意思的,我想他们不是没有考虑用CuZnAl催化剂,但是CuZnAl催化剂甲醇合成活性高,直接生成甲醇了,在他们这个体系下可能反而不如ZnCrOX效果好,为什么呢,我想他们是特意选择一个低甲醇活性的催化剂,将反应控制在中间体阶段而不是生成甲醇,中间体进入SAPO形成C2-C4烯烃的效果要比甲醇进入SAPO生成C2-C4的效果好,ZnCrOX是上世纪20年代BASF发明的甲醇合成催化剂体系,很早的了,现在来看特点是活性低,反应条件苛刻,温度较高,压力很高,他们选择这个催化剂就是希望甲醇活性不要太高,希望反应停留在中间体阶段,这样中间体在SAPO上可以更容易直接生成低碳烯烃。
至于到底是烯酮中间体还是甲醇中间体,你们的工作肯定是甲醇中间体,包老师的工作可能也确实是烯酮中间体,但是因为ZnCrOX这个催化剂毕竟是甲醇合成催化剂,即使是烯酮中间体,我个人认为也多少有一些甲醇/二甲醚中间体,也有可能是表征手段的问题,总的来说,你们和包老师的工作没有本质的区别,从这个角度讲,你们也可以发Science,这是仁者见仁、智者见智,对于Science来说,也许正是因为不是甲醇中间体、活性还可以、寿命很好、选择性很高吸引了主编。
