L'éthylène, comme l'une des oléfines légères les plus importantes, sert de matière première fondamentale pour produire divers produits chimiques à forte valeur ajoutée. La production industrielle d'éthylène repose principalement sur la fissuration à la vapeur des matières premières à l'éthane et à la naphtha, qui souffre de plusieurs inconvénients, notamment une consommation d'énergie excessive, des émissions de carbone importantes et un dépôt de coke sévère.
Le CO2– Déshydrogénation oxydative assistée de l'éthane (CO2-Odhe) représente un processus écologique qui permet l'utilisation des ressources de l'éthane avec le Greenhouse Gas Co2. Cette technologie démontre un potentiel important pour faire progresser les initiatives de neutralité du carbone et établir des systèmes de production chimique durables.
Les systèmes de catalyseurs actuels présentent des limitations inhérentes provenant du compromis de sélectivité de l'activité et de la stabilité insuffisante. La conception de catalyseurs capables de réaliser simultanément la scission de liaison C – H sélective de l'éthane et du CO efficace2 L'activation représente un défi clé en CO2-Odhe.
Le ZnxLe catalyseur bifonctionnel zro développé dans une étude récente présente des effets synergiques dans l'activation simultanée des liaisons C – H et C = O. Des techniques de caractérisation complètes ont été utilisées pour sonder les états chimiques de surface de ZnxCatalyseurs zro pendant le CO2-Odhe, identifiant des fonctions distinctes des sites actifs.
Les résultats sont publiés dans le Journal chinois de catalyse.
Les sites Zn-O-Zr clivent sélectivement les liais2 C = o Bond, permettant une conversion synergique de l'éthane et du CO2. In situ FTIR a en outre élucidé le mécanisme de réaction en tandem impliquant la déshydrogénation de l'éthane et le décalage inversé des gaz d'eau (RWG).
Cette étude fournit des informations fondamentales sur le développement de catalyseurs rentables, très actifs et stables pour le CO2-Odhe, tout en établissant une nouvelle stratégie de conception de catalyseurs pour cibler la scission d'obligations Alcane C – H dans la production d'Oléfine et le CO2 utilisation.
