《表2 费-托合成反应机理[48-49]》
注:R=H,烷基(CH3,CH3CH2,CH3CH2CH2……)。
在Fe、Co基催化剂上,CO加氢反应是表面聚合反应,机理非常复杂。目前学术界提出的主要有3种机理(表2),假定了3种不同的链增长单体[48-49]。尽管费-托合成发现已经95年,但其机理仍存争议。为了进一步理解反应机理,需要应用多学科的方法,如模型表面科学实验[50-51]、密度泛函理论计算、宏观动力学研究等来进行验证。从费-托合成机理上看,对于合成气直接制烯烃过程,以下3个中间过程对于烯烃选择性有较大影响。(1)水气变换和Boudouard反应[52]:水气变换直接影响CO转化的效率,降低水气变换,让O以水的形式脱除,可以有效提高烯烃的时空收率。Boudouard反应在高温下是热力学有利的。(2)碳碳偶联:作为费-托合成中最典型、最重要的反应,直接决定产物分布和组成,由于费-托反应的聚合本质,这一过程被认为最不可控。提高FTO反应性能,很重要一点是控制产物分布和链增长范围。(3)烯烃再吸附和二次反应:烯烃二次反应主要包含二次加氢、再插入、异构化和裂解等,作为副反应,直接影响烯烃选择性。
图表编号 | XD00197883900 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2021.02.05 |
作者 | 刘义涛、朱明辉、杨子旭、孟博、涂维峰、韩一帆 |
绘制单位 | 化学工程联合国家重点实验室华东理工大学、化学工程联合国家重点实验室华东理工大学、化学工程联合国家重点实验室华东理工大学、先进功能材料制造教育部工程中心郑州大学、先进功能材料制造教育部工程中心郑州大学、化学工程联合国家重点实验室华东理工大学、先进功能材料制造教育部工程中心郑州大学 |
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