Nat. Commun.：CoMnOx中Mn如何促进费托合成的长链烷烃选择性
学术
2024-12-02 17:56
上海
Co是性能优异的费托合成催化剂，能够将合成气（CO+H2）转化为烃类产物，当Mn作为助剂具有提高的长链烷烃选择性。但是人们对于这种长链烷烃选择性提高的分子级别原理并不清楚。有鉴于此，加州大学伯克利分校Miquel Salmeron教授等报道通过实验和理论计算研究结合，研究由CoMnOx纳米粒子和薄膜组成的模型催化剂，其中Co和Mn均匀的在亚纳米尺度均匀混合。要点1. 通过TEM和原位X射线谱学表征（XRD、APXPS、XAS），确定了催化剂的原子结构，化学价态，以及催化剂在FTS催化反应中的结构变化。研究发现关键中间体CHx的浓度在CoMnOx上快速增加，但是当催化剂不含Mn，关键中间体不会快速增加。要点2. DFT理论模拟的结果表明，CoMnOx的碱性O原子位点能够与Co0位点氢气解离的氢原子结合，因此导致能够与CHx中间体反应的O位点减少，阻碍了分子链的终止，促进生成长链烷烃化合物。Chen, H., Lian, Z., Zhao, X.et al. The role of manganese in CoMnOx catalysts for selective long-chain hydrocarbon production via Fischer-Tropsch synthesis. Nat Commun 15, 10294 (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-54578-3https://www.nature.com/articles/s41467-024-54578-3
