De acordo com pt.wedoany.com-Em 1º de abril, informações do Centro Nacional de Pesquisa em Ciência de Materiais de Shenyang do Instituto de Pesquisa de Metais da Academia Chinesa de Ciências mostraram que a equipe do pesquisador Liu Hongyang fez progressos no estudo de catalisadores de hidrogenação com dispersão atômica de metais em escala subnanométrica. A equipe construiu sítios ativos de duplos átomos de paládio em um suporte de grafeno rico em defeitos, fornecendo uma nova solução para o problema da "dificuldade de conciliar alta atividade e alta seletividade" no processo industrial de semi-hidrogenação do acetileno. Os resultados relacionados foram publicados na Nature Communications.
Esta pesquisa corresponde a um elo crucial de purificação na produção de etileno. A produção anual de etileno já ultrapassa 200 milhões de toneladas, sendo ele a matéria-prima básica da indústria de poliolefinas. No processo de craqueamento a vapor de nafta para produção de etileno, pequenas quantidades de acetileno no gás de alimentação podem envenenar os catalisadores de polimerização a jusante, por isso a indústria geralmente adota o processo de semi-hidrogenação para remover o acetileno. No entanto, nas rotas existentes, a hidrogenação adicional do etileno para formar etano é termodinamicamente mais favorável. Embora os catalisadores tradicionais de nanopaládio tenham alta atividade, eles frequentemente sacrificam a seletividade do etileno, causando perdas de etileno.
Para superar esse gargalo, a equipe de Liu Hongyang, em colaboração com a equipe do acadêmico Ma Ding da Universidade de Pequim e a equipe do professor associado Sun Geng da Universidade de Chongqing, realizou uma pesquisa conjunta. Eles utilizaram o efeito de dependência de solvente na dispersibilidade do sal de paládio carboxílico para construir com precisão sítios ativos de duplos átomos de paládio na superfície de grafeno rica em defeitos. Dados experimentais mostram que este catalisador de duplos átomos de paládio pode alcançar conversão completa do acetileno a 100°C, com uma seletividade para etileno de 93,2%, e não apresentou desativação em testes de estabilidade contínuos de 100 horas.
Do ponto de vista da rota tecnológica, o cerne deste resultado não está apenas em avançar o sítio ativo do paládio nanométrico tradicional para a dispersão em nível atômico, mas também em equilibrar simultaneamente a eficiência de conversão e o controle do produto através dos sítios de duplos átomos de paládio. Para o processo de semi-hidrogenação do acetileno, isso significa obter uma nova solução de catalisador para reduzir as perdas por hidrogenação excessiva do etileno. Se a validação em escala ampliada avançar sem problemas, o catalisador de duplos átomos de paládio tem o potencial de fornecer um novo caminho de engenharia para melhorar a qualidade, reduzir o consumo e alcançar catálise altamente seletiva nas unidades de produção de etileno.
Este texto foi elaborado por Wedoany. Qualquer citação por IA deve indicar a fonte “Wedoany”. Em caso de infração ou outros problemas, informe-nos prontamente, por favor. O conteúdo será corrigido ou removido. E-mail: news@wedoany.com
