ZSM-5@ZnCr反向胶囊催化剂实现CO2高效选择性加氢制备异构烷烃

为解决传统氧化物@沸石胶囊催化剂粒径不均的难题，研究人员开发了ZSM-5@ZnCr反向胶囊催化剂，通过简易共沉淀法获得4.5μm均一粒径。该催化剂在360°C/5MPa条件下实现17.3%CO2转化率及75.6%异构烷烃选择性，且稳定性持续100小时，为CO2资源化提供新策略。

　　

传统以金属氧化物为核、沸石为壳的胶囊催化剂（oxide@zeolite）虽能调控CO/CO₂加氢产物选择性，但制备小尺寸均一粒径催化剂仍是挑战。这项研究创新性地构建了"反向"结构的ZSM-5@ZnCr胶囊催化剂——以ZSM-5沸石为核、ZnCr氧化物为壳，通过改良共沉淀法成功制备出粒径均一（约4.5μm）的催化剂。在CO₂加氢反应中，ZnCr壳层不仅将CO₂转化为甲醇（methanol），还关键性参与了沸石生成的异构烯烃（iso-olefins）加氢为异构烷烃（isoparaffins）的过程。在360°C、5兆帕（MPa）条件下，烃类产物中异构烷烃选择性高达75.6%，同时CO₂转化率保持17.3%。该催化剂在100小时连续反应中展现出卓越稳定性，转化率与选择性均未明显衰减。这项研究为设计高效CO₂转化催化剂提供了新思路。