面对面

IF 42.8 1区化学 Q1 CHEMISTRY, PHYSICAL

Nature Catalysis Pub Date : 2024-11-21 DOI:10.1038/s41929-024-01268-4

Davide Esposito

引用次数: 0

摘要

具有均匀相组成的铁催化剂已显示出较低的生成二氧化碳的倾向。利用这一信息作为设计原则，研究小组开发出了一种有效的方法，通过在室温下将 1%的氧气在 He 中暴露 20 小时来钝化雷尼铁，然后在 350 °C 下用富氢合成气混合物进行渗碳处理，从而合成出具有纯净 χ-Fe5C2 相的催化剂。众所周知，锰能提高反应活性并控制 FT 合成中的选择性，通过对锰进行进一步改性，催化剂在工业相关反应条件下具有优异的催化剂时间产率（CTY）和 LAO 选择性（如图）。值得注意的是，在 250 °C 时，对 CO2 的选择性仍然很低（低于 10%），只有在温度较高时才会适度增加。结构分析证实了纯 χ-Fe5C2 相在长时间反应中的稳定性。这种相的稳定性似乎相当重要；事实上，不同相（如铁氧化物）的生成（铁氧化物是水煤气变换反应的良好催化剂）会导致一氧化碳和水生成二氧化碳，从而降低总体选择性。理论计算有助于合理解释二氧化碳选择性低的原因，并表明对于 χ-Fe5C2 而言，与二氧化碳形成相比，与 H2O 形成相关的能障更低。因此，在 CO 离解时，氧气会优先以水的形式被去除。这种催化剂是否能轻松用于实际应用，在现阶段仍是一个悬而未决的问题。不过，这种相纯 χ-Fe5C2 催化剂所取得的成就代表着在开发用于制备 LAO 的 FT 方案方面迈出了重要的一步。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

Face to phase

查看原文本刊更多论文

Face to phase

求助全文

通过发布文献求助，成功后即可免费获取论文全文。去求助

来源期刊

Nature Catalysis Chemical Engineering-Bioengineering

CiteScore

52.10

自引率

1.10%

发文量

140

期刊介绍： Nature Catalysis serves as a platform for researchers across chemistry and related fields, focusing on homogeneous catalysis, heterogeneous catalysis, and biocatalysts, encompassing both fundamental and applied studies. With a particular emphasis on advancing sustainable industries and processes, the journal provides comprehensive coverage of catalysis research, appealing to scientists, engineers, and researchers in academia and industry. Maintaining the high standards of the Nature brand, Nature Catalysis boasts a dedicated team of professional editors, rigorous peer-review processes, and swift publication times, ensuring editorial independence and quality. The journal publishes work spanning heterogeneous catalysis, homogeneous catalysis, and biocatalysis, covering areas such as catalytic synthesis, mechanisms, characterization, computational studies, nanoparticle catalysis, electrocatalysis, photocatalysis, environmental catalysis, asymmetric catalysis, and various forms of organocatalysis.