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合成气直接制C2+醇高性能钴/铁基催化剂的构建

创建时间:  2024/05/21  乔雨   浏览次数:   返回

报告题目:合成气直接制C2+醇高性能钴/铁基催化剂的构建

报 告 人:李卓师 博士后 (天津大学)

报告时间:2024年 5月23 日(周 四),上午 10:00-11:00

报告地点:东区环化楼501室

邀 请 人:张宝华 (亚星221net化工系)

报告简介

低碳醇,即乙醇及C2+醇,不仅是重要的化工基础原料,还可直接替代燃料或作为高效清洁的燃料添加剂使用,应用前景广阔。基于我国“贫油、少气、煤炭资源相对丰富”的能源结构特点,开发合成气直接制取低碳醇(HAS)工艺符合我国能源发展的重大需求,是新型煤化工技术的重要发展方向之一。

目前普遍认为的合成气直接制低碳醇催化剂需要同时包含两种CO解离能力不同的活性位点,保证二者的协同催化作用是高选择性生成低碳醇的关键。钴、铁基催化剂是该体系最具应用潜力的催化剂之一,但目前低碳醇时空收率不理想,活性物种的催化机制有待阐明,醇类产物的碳数分布难以调控。针对上述关键问题,采用络合物、金属有机框架等双金属前驱体构建钴铜合金催化剂,耦合CO解离、CO非解离吸附双功能位点,解决了钴、铜金属位点表面能差异大、配合度低的难题,促进双活性位协同催化,显著提升低碳醇时空收率,性能在相关报道催化剂体系中具有明显优势;提出构筑双金属层状结构、规整孔道封装结构等表界面、孔道多尺度限域策略,增强活性位与载体界面效应,同步提升活性和催化剂稳定性;创新性提出四配位闪锌矿型CoO、钴铁合金碳化物等新型催化剂体系,在保证催化剂活性同时显著增强CO非解离吸附能力,解决了长期以来缺电子钴位点的醇选择性低、转化率和选择性难以兼顾、催化剂稳定性差的问题,并利用助剂修饰和几何结构调控实现对醇产物碳数分布的有效调节,可为高效稳定的钴、铁基HAS催化剂设计提供实验基础和理论指导。

报告人简介

李卓师,天津大学博士后,助理研究员。于2021年1月在天津大学获工学博士学位,师从马新宾教授、王悦研究员,随后进入天津大学新加坡国立大学福州联合学院进行博士后研究,合作导师为马新宾教授。长期从事碳一资源清洁高效催化转化方面的研究,重点围绕合成气制高附加值含氧化学品钴、铁基催化剂方面开展工作。现主持国家自然科学基金委青年科学基金项目1项,中国博士后科学基金特别资助(站前)1项,国家重点研发计划-青年科学家项目子课题1项,天津大学自主基金项目1项。研究的相关成果已发表SCI论文16篇,中文核心论文1篇,其中以第一/通讯作者身份在ACS Catal., Chem. Eng. JJ. Mater. Chem. AACS Sustain. Chem. Eng.等期刊发表论文8篇,获授权专利4项。

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