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黃偉新ACS Catalysis: 尖晶石ZnAl2O4催化劑Al和Zn協(xié)同催化CO加氫制甲醇和二甲醚

ZnAl₂O₄催化合成氣制甲醇的反應(yīng)機(jī)理引起了科研人員的關(guān)注。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)黃偉新團(tuán)隊(duì)報道了在真實(shí)反應(yīng)條件下對ZnAl₂O₄催化CO加氫，研究了ZnAl₂O₄的Al和Zn位點(diǎn)協(xié)同催化CO加氫制甲醇和二甲醚機(jī)制。

作者使用程序升溫表面反應(yīng)光譜?(TPSR)和原位漫反射傅里葉變換紅外光譜?(DRIFTS)?研究了CO和H₂在CO加氫反應(yīng)條件下，在尖晶石ZnAl₂O₄催化劑上的活化和表面反應(yīng)。

研究發(fā)現(xiàn)CO和H₂活化分別發(fā)生在ZnAl₂O₄的Al和Zn位點(diǎn)，然后形成活性雙齒甲酸鹽物種和可逆吸附氫物種分別用于甲醇/二甲基醚的生產(chǎn)。

另外，在Al位點(diǎn)處生成的雙齒甲酸鹽物質(zhì)的氫化是速率控制步驟，其勢壘為83.8 kJ/mol。

綜上，該項(xiàng)工作揭示了尖晶石ZnAl₂O₄的Al和Zn位點(diǎn)的協(xié)同催化和催化CO加氫制甲醇/二甲醚的速率控制步驟，極大地加深了對氧化物催化的CO加氫反應(yīng)的理解。

Synergistic catalysis of Al and Zn sites of spinel ZnAl₂O₄ catalyst for CO hydrogenation to methanol and dimethyl ether. ACS Catalysis, 2021. DOI: 10.1021/acscatal.1c02742

原創(chuàng)文章，作者：Gloria，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2023/10/13/46b07de821/

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