协同碳化铁催化剂可将合成气直接转化为高级醇

高级醇(C2+醇)是重要的原料，已被用作有价值产品的中间体。它们还广泛应用于燃料、食品、精细化工、医药和能源等各个领域。

随着石油资源的逐渐枯竭，以合成气为原料直接合成高级醇因其原料来源广泛、原子利用率高而成为一种具有可持续性和潜力的工艺。然而，高级醇的收率低限制了工业应用。

近日，中科院大连化学物理研究所孙健研究员和葛清杰研究员带领的研究团队实现了合成气直接合成高级醇，并实现了高选择性通过协同碳化铁催化剂从CO加氢生产高级醇。

这项研究发表在《化学催化》上。

孙教授说：“所提出的协同Ca-Fe系列催化剂可以在温和条件下实现69.7wt%的含氧化合物选择性，以及含氧化合物中86.4%的醇含量。”“总含氧化合物和醇的选择性优于之前报道的催化剂的结果。”

通过多重表征，研究人员发现Ca负载使Ca-Fe催化剂具有高表面碳化铁，并具有适当的Fe2C/(Fe5C2+Fe3C)比。作为CO解离位点的Fe5C2和Fe3C可以通过与Fe2C(CO非解离位点)的协同作用来辅助产生高级醇。

因此，适当的Fe2C/(Fe5C2+Fe3C)比例有利于CO解离和非解离能力的平衡，促进*CO和*CHx更好地协同形成*CHx-*CO物种，进一步促进高级醇的形成。

孙教授说：“这项研究扩展了对Ca的重要作用的理解，并为CO加氢制高级醇的催化剂设计提供了新策略。”

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