以合成气为原料，利用非石油碳源合成高级醇（HAS）具有广阔的应用前景，但由于其选择性和催化稳定性较差，仍具有挑战性。

近日，天津大学马新宾教授，Yue Wang提出了一种单分散的ε‘-(Co_xFe_1-x)_2.2C合金碳化物催化剂，该催化剂由Co_xFe_3-xO₄尖晶石氧化物纳米粒子衍生而来，并用于HAS反应。

文章要点

1）研究发现，Co/Fe摩尔比对活性中心的演变有显著影响，Co/Fe摩尔比为1/2的催化剂含有80.2%的最高ε‘-(Co_xFe_1-x)_2.2C量，这实现了对HAS的最佳选择性和时空产率，高达38.5%和1.932 g g_{(Fe + Co)}⁻¹ h⁻¹，优于大多数报道的用于合成HAS的改性费托合成催化剂。

2）密度泛函理论计算进一步证实，当Co/Fe比超过1/2时，ε‘-(Co_xFe_1-x)_2.2C合金碳化物的形成变得更加困难。结果表明，ε‘-(Co_xFe_1-x)_2.2C与CO形成了适度的键合，这对于CO解离和CO插入之间的平衡至关重要，从而提高了HA的选择性。

3）此外，Co₁Fe₂催化剂具有较强的CoFe合金碳化物结构，得益于抑制了相分离和表面积碳，其催化性能稳定在300 h以上。

对CoFe合金碳化物形成和性质的认识有望为HAS双金属催化剂的开发提供可能性。

参考文献

Zhuang Zeng, et al, A Monodisperseε′-(Co_xFe_1−x)_2.2C Bimetallic Carbide Catalyst for Direct Conversion of Syngas to Higher Alcohols, ACS Catal. 2022

DOI：10.1021/acscatal.2c01078

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c01078