富山大學科學與工程研究生院、材料與材料研究組織和中國廈門大學的 Noritate Tsubaki 教授聯合成功地利用費托 (FT) 合成直接合成了飛機噴氣燃料。

 FT合成是利用合成氣體(一氧化碳和氫氣的混合氣體)合成輕油或輕烯烴的催化反應。合成氣是一種工業上極為重要的製造方法,因為它是通過對天然氣、生物質、煤、可燃廢物和重油等多種原材料進行熱分解而獲得的。

 Tsubaki 教授和他的同事在新能源和工業技術發展組織 (NEDO) 的項目(生物質能源技術研究與開發,2012-2016)中致力於通過 FT 合成從生物質生產生物噴氣燃料。然而,為了滿足嚴格的航油標準,需要經過多道工序的製造過程,出口產品成本高是一個問題。以二氧化碳和氫氣為原料代替合成氣生產航煤,也採用與FT合成相同的催化反應路線,但步驟複雜。

 因此,Tsubaki教授和他的同事們致力於通過FT合成“直接合成”噴氣燃料,並成功地用獨特的膠囊型催化劑直接合成了汽油。從那裡,催化劑設計被進一步審查,並開發了一種新的催化劑,其中稀土元素鑭和金屬鈷負載在沸石上,精確控制酸點和孔結構。當使用它進行FT合成時,以72%的非常高的選擇性獲得噴氣燃料,並且不僅與合成氣,而且與二氧化碳和氫氣都獲得了高反應結果。

 進一步發現,該催化劑的載體金屬由鑭改為鈰時,可合成汽油,而改為鉀時,可合成輕油。由此可以說,該催化劑體係作為“按需催化劑”對於製造各種燃料極為有用。

論文信息:[Nature Catalysis]“通過Fischer-Tropsch技術集成可調合成液體燃料

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