化石燃料的过量摄入造成了严重的能源和环境问题

  • 2021-12-01 18:20:19
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为此,主要由脂肪酸中的 16 和 18 个碳组成的脂质非常适合通过加氢脱氧制备类似柴油的碳氢化合物。传统的加氢脱氧是在高压外部氢气供应下进行的。但氢的运输和储存存在潜在的安全问题。

此外,商业H2主要来自化石资源。通过水相重整原位供氢最近受到了极大的关注。意识到这一点,就很难设计出在恶劣的水热条件下具有高耐浸出和烧结能力的催化剂。

目前,天津大学的科学家们已经开发出一种碳包覆金属催化剂。这项研究是在网上公布化学科学与工程前沿9月23日第三届,2021。

就这项工作而言,陈教授的实验室结合了棕榈酸甲酯(脂质的模型化合物)的加氢脱氧和甲醇的水相重整。重要的是,他们通过单锅延伸 Stöber 工艺制造了一种新的碳涂层 Ni-Co 合金催化剂,然后在 N2气氛下将其碳化。

合金颗粒均匀分布在所制备的催化剂内的碳微球中,呈现“西瓜”结构。这种碳涂层结构限制了合金颗粒的浸出和烧结。

令人着迷的是,Co 的存在减小了碳微球的尺寸,加速了传质。同时,Ni-Co 合金的电子结构可以实现高效的加氢脱氧。使用这种碳包覆的镍钴合金催化剂,碳氢化合物的产率可以达到 92.6%。

我们认为碳包覆的金属催化剂对于原位水相加氢脱氧非常有希望。即便如此,仍有许多问题需要克服。例如,碳微球中的微孔结构和碳对有机反应物的亲合力很容易造成孔堵塞,进而导致催化剂失活。在未来的工作中迫切需要在碳微球中构建更多的中孔。

加州州立大学教授陈吉祥

在陈教授的研究中,提出了一种新的简便途径来制备碳包覆的双金属催化剂。发现一种碳涂层方法可以大大提高水热稳定性。该研究促进了水系统中生物质升级催化剂的开发,并进一步推动了生物质的价值化。

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