近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所(以下簡稱大連化物所)與浙江大學(xué)合作,在合成氣一步法制備乙醇的研究中取得新進展。
通過合成氣高效并高選擇性地直接制備乙醇是目前能源研究領(lǐng)域的熱點。催化劑反應(yīng)性過強或過弱都會造成副產(chǎn)物選擇性過高,是合成氣直接制乙醇的難點。深入理解合成氣轉(zhuǎn)化的反應(yīng)機理,對后續(xù)提升催化劑的活性和尋找非貴金屬催化劑具有重要意義。合成氣轉(zhuǎn)化過程中有數(shù)10種中間體及過渡態(tài),數(shù)千種反應(yīng)路徑,而傳統(tǒng)的理論方法不能很好地理解這一過程。
大連化物所研究團隊開發(fā)了一套反應(yīng)路徑研究和產(chǎn)物選擇性分析的新方法,可以將數(shù)10種中間體以及過渡態(tài)的吸附能簡化到兩個維度——CO和OH的吸附能,并以此來描述不同催化劑對產(chǎn)物的選擇性,進而理解和指導(dǎo)催化劑的設(shè)計。此方法還能綜合熱力學(xué)和動力學(xué)影響自動搜尋生成乙醇的最優(yōu)反應(yīng)路徑。