Upgrading CO2 to sustainable aromatics via perovskite-mediated tandem catalysis

催化作用 串联 选择性 化学 双功能 化学工程 钙钛矿(结构) 双功能催化剂 氧化物 碳氢化合物 产量(工程) 无机化学 组合化学 材料科学 有机化学 复合材料 冶金 工程类
作者
Tian Guo,Zhengwen Li,Chenxi Zhang,Xinyan Liu,Xiaoyu Fan,Kui Shen,Haibing Meng,Ning Wang,Hao Xiong,Mingyu Zhao,Xiaoyu Liang,Liqiang Luo,Lan Zhang,Binhang Yan,Xiao Chen,Hong‐Jie Peng,Fei Wei
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:15
标识
DOI:10.1038/s41467-024-47270-z
摘要

Abstract The directional transformation of carbon dioxide (CO 2 ) with renewable hydrogen into specific carbon-heavy products (C 6+ ) of high value presents a sustainable route for net-zero chemical manufacture. However, it is still challenging to simultaneously achieve high activity and selectivity due to the unbalanced CO 2 hydrogenation and C–C coupling rates on complementary active sites in a bifunctional catalyst, thus causing unexpected secondary reaction. Here we report LaFeO 3 perovskite-mediated directional tandem conversion of CO 2 towards heavy aromatics with high CO 2 conversion (> 60%), exceptional aromatics selectivity among hydrocarbons (> 85%), and no obvious deactivation for 1000 hours. This is enabled by disentangling the CO 2 hydrogenation domain from the C-C coupling domain in the tandem system for Iron-based catalyst. Unlike other active Fe oxides showing wide hydrocarbon product distribution due to carbide formation, LaFeO 3 by design is endowed with superior resistance to carburization, therefore inhibiting uncontrolled C–C coupling on oxide and isolating aromatics formation in the zeolite. In-situ spectroscopic evidence and theoretical calculations reveal an oxygenate-rich surface chemistry of LaFeO 3 , that easily escape from the oxide surface for further precise C–C coupling inside zeolites, thus steering CO 2 -HCOOH/H 2 CO-Aromatics reaction pathway to enable a high yield of aromatics.
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
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
斯文败类应助牛牛采纳,获得30
1秒前
1秒前
共享精神应助焱阳采纳,获得10
2秒前
YYBAS发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
As发布了新的文献求助10
4秒前
乐观黑米发布了新的文献求助10
7秒前
迟大猫应助帝丹学生采纳,获得20
8秒前
9秒前
yyyyyyy发布了新的文献求助10
9秒前
xbo完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
Owen应助YYBAS采纳,获得10
13秒前
lac发布了新的文献求助10
14秒前
绝对草草完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
牛牛发布了新的文献求助30
18秒前
18秒前
传奇3应助guozizi采纳,获得10
19秒前
19秒前
博修发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
23秒前
李健的小迷弟应助As采纳,获得10
24秒前
24秒前
TKMY发布了新的文献求助10
24秒前
乐观黑米完成签到,获得积分10
25秒前
Ava应助博修采纳,获得10
26秒前
26秒前
Ethan发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
不加香菜完成签到 ,获得积分10
27秒前
哈哈哈哈哈哈完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
岡本唐貴自伝的回想画集 500
The Foraging Behavior of the Honey Bee (Apis mellifera, L.) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3677338
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3231204
关于积分的说明 9794575
捐赠科研通 2942258
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1613094
邀请新用户注册赠送积分活动 761411
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736832