Designing a bifunctional ZrCuOx/HZSM-5 catalyst for selective methylation of toluene with carbon dioxide to para-xylene

双功能 甲苯 催化作用 二氧化碳 化学 二甲苯 对二甲苯 双功能催化剂 二氧化碳电化学还原 有机化学 无机化学 一氧化碳
作者
Zhikai Xiao,Hai Huang,Chenxi Cao,Jing Xu,Zixu Yang
出处
期刊:Fuel [Elsevier]
卷期号:319: 123848-123848 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2022.123848
摘要

• A bifunctional catalyst ZrCuOx/HZSM-5 is effective for toluene methylation with CO 2. • A maximum xylene selectivity of 84.79% was obtained at conversions of toluene and CO 2 of 45.94% and 31.99%, respectively. • CO in the stack gas can be recycled to further improve the conversion and product yield. • A core–shell ZrCuO x @HZSM-5 configuration can improve catalytic stability. Direct synthesis of valuable aromatics, such as xylene from CO 2 hydrogenation is of highly interest for carbon emission reduction and reutilization, but it remains a challenge due to the poor product yield limited by low CO 2 conversion. On the other hand, toluene methylation with methanol suffers from low methylation efficiency due to severe side reactions of methanol. Herein, a tandem catalysis that combines CO 2 methanol synthesis and toluene methylation using CO 2 /H 2 mixture as C1 source with a Zr-modified CuO/HZSM-5 bifunctional catalyst has been evaluated. Introducing Zr provided abundant sites for CO 2 adsorption, more oxygen defects and surface area, thus enhancing the conversion of CO 2 and toluene. The competitive adsorption of CO 2 and toluene on ZrCuO x caused the phase transition of bulk CuO, and further catalytic deactivation. This issue was successfully solved by configuring a core (metal)-shell (zeolite) like composite catalyst to minimize the exposure of toluene on ZrCuO x surface. Toluene conversion rate can reach 45.94% when CO 2 conversion is 31.99%, and the yield of xylene can reach 0.6 g g cat −1 ⋅h −1 . The selective of high value product para-xylene in xylene isomers can get higher than 90 % by silicon coating modification.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
feng发布了新的文献求助30
1秒前
天天快乐应助Veronica采纳,获得10
2秒前
wlj完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
赘婿应助decade采纳,获得10
9秒前
asd关闭了asd文献求助
11秒前
qwe1108完成签到 ,获得积分10
13秒前
小溜溜发布了新的文献求助10
14秒前
klb13应助于梦寒采纳,获得10
17秒前
17秒前
19秒前
annayukino完成签到 ,获得积分20
19秒前
郁金香发布了新的文献求助10
20秒前
yuM发布了新的文献求助30
20秒前
研友_VZG7GZ应助XHW采纳,获得10
20秒前
领悟完成签到,获得积分10
20秒前
feng完成签到,获得积分20
20秒前
YangSY发布了新的文献求助10
20秒前
Yocohua完成签到,获得积分10
22秒前
ding应助小溜溜采纳,获得10
22秒前
fwh完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
Rr发布了新的文献求助10
27秒前
yuM完成签到,获得积分20
28秒前
小小完成签到 ,获得积分10
30秒前
32秒前
yz完成签到,获得积分10
32秒前
小潘完成签到 ,获得积分10
32秒前
许安华发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
小小关注了科研通微信公众号
34秒前
北风完成签到,获得积分10
35秒前
居居完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
XHW完成签到,获得积分10
37秒前
40秒前
激动的小之完成签到,获得积分10
40秒前
甜甜灵槐完成签到 ,获得积分10
41秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 870
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Fundamentals of Dispersed Multiphase Flows 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3254036
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2896394
关于积分的说明 8292369
捐赠科研通 2565219
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1392910
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 652405
邀请新用户注册赠送积分活动 629763