由于乙醇可以从丰富的生物质资源(如作物、甘蔗、纤维素和藻类)、废物和二氧化碳中获得,将其转化为增值化学品有望实现高需求化学商品的可持续生产。非含氧化学品,包括轻质烯烃、1,3-丁二烯、芳烃和汽油,是这些商品中最重要的一部分,对现代生活方式做出了重大贡献。尽管工业上实施了一些乙醇制烃工艺,但一些基本问题和技术挑战仍未得到解决。此外,乙醇作为中间体的利用为CO和CO2的直接稳定化提供了新的机会。
有鉴于此,阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)Javier Ruiz-Martínez教授等综述报道对乙醇转化催化剂设计的最新进展做出总结。
本文要点
(1)
为相应的反应和催化剂失活提供了机理见解,并讨论了相关的未来研究方向,包括利用活性位点邻近性来实现涉及乙醇的反应的更好协同效应。
(2)
重点介绍了轻烯烃、丁二烯和芳烃/汽油,并系统全面地讨论了用于这种转化的催化材料,以描述合适的催化剂设计的一般方法。总结了每种催化过程的反应和失活机理,并讨论了使用乙醇作为中间体将COx直接转化为不含氧化学品的方法,因为使用乙醇是具有前景的COx稳定化策略。最后,我们讨论了对乙醇转化为增值不含氧化学品的看法。
参考文献
Xueli Yao, Teng Li, Sang-Ho Chung, Javier Ruiz-Martínez, Advances in the Catalytic Conversion of Ethanol into Nonoxygenated Added-Value Chemicals, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202406472
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202406472