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在催化反應(yīng)中，由于產(chǎn)物分子受到催化劑表面的強(qiáng)烈吸附，嚴(yán)重限制了其進(jìn)一步發(fā)展。其中，促進(jìn)產(chǎn)物的解吸并阻礙其重新吸附有利于在催化劑表面形成自由位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的底物轉(zhuǎn)化，一個(gè)有效策略是構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的納米通道，用于產(chǎn)物快速脫離催化劑表面。

基于此，浙江大學(xué)肖豐收教授和王亮研究員、中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院鄭安民研究員（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種有效的方法來(lái)提高活性并優(yōu)化低溫費(fèi)-托合成烯烴（low-temperature Fischer-Tropsch synthesis to olefins, LT-FTO）在鐵（Fe）基催化劑上的產(chǎn)品選擇性，通過(guò)混合精心設(shè)計(jì)的分子篩作為催化劑表面烯烴脫附的促進(jìn)劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在概念驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，作者使用鈉（Na）摻雜的碳化鐵（FeC_x）催化劑（Na-FeC_x，以Fe₅C₂相為主），因?yàn)槠涫亲畛Ｓ玫腇TO經(jīng)典催化劑之一。在260 ℃（CO/H₂/Ar 比為45/45/10，流速為2400 ml/h/g_FeCx，壓力為2.0 MPa的合成氣）下，該Na-FeC_x催化劑在CO條件下表現(xiàn)出低活性轉(zhuǎn)化率為1.9%。通過(guò)將溫度提高到300 ℃，獲得了25.6%的CO轉(zhuǎn)化率，使C₁-C₂₀₊產(chǎn)物的總烯烴選擇性為72.4%，與之前報(bào)道的結(jié)果相似。

此外，當(dāng)b-軸厚度為90-110 nm的鋁硅酸鹽MFI分子篩（s-ZSM-5，Si/Al比為26.2）混合時(shí)（與Na-FeC_x），Na-FeC_x/s-ZSM-5催化劑在260 ℃下的CO轉(zhuǎn)化率為82.5%，烯烴選擇性為72.0%，這使得烯烴生產(chǎn)率為15.3 mmol/g_FeCx/h，顯著高于同等條件下的Na-FeC_x。該研究結(jié)果支持了LT-FTO，其中顯示對(duì)CO轉(zhuǎn)化沒有任何催化活性的分子篩是促進(jìn)劑，從而促進(jìn)了催化作用。

Fischer-Tropsch synthesis to olefins boosted by MFI zeolite nanosheets. Nat. Nanotechnol., 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01154-9.

https://doi.org/10.1038/s41565-022-01154-9.

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