新型高活性碳化鉬催化劑提升油酸轉化率

1月20日，記者從中國林科院林產化學工業研究所了解到，該院蔣劍春院士團隊在制備綠色柴油用新型高活性碳化鉬催化劑的研究中取得重要進展，油酸轉化率和烷烴選擇性分別達到92.7%和86.7%.

當前，用于油脂加氫脫氧反應的催化劑主要是硫化鉬鎳和貴金屬（鉑和鈀）催化劑。然而，硫化鉬鎳催化劑在制備過程中使用硫化氫，對環境造成一定污染，而貴金屬催化劑的成本昂貴，嚴重限制了其大規模使用。

近些年，碳化鉬催化劑在加氫脫氧反應中因表現出類貴金屬的催化特性而備受關注，但常規碳化鉬催化劑普遍存在的活性位點分散度低和尺寸大等問題限制了其使用。

為解決上述難題，蔣劍春院士團隊使用均勻摻雜氮原子的復合碳材料作為碳化鉬的載體，并將該催化劑應用于脂類加氫脫氧反應，通過原位聚合的方法在介孔活性炭（MC）表面包裹一層聚苯胺，然后在惰性氣氛下焙燒得到摻氮的復合碳材料（NMC）。使用等量浸漬的方法將鉬酸銨引入上述NMC材料中，經過碳熱氫還原過程制備得到了具有高度分散和較低顆粒尺寸的活性位點的Mo2C/NMC催化劑。

相比于碳化鉬負載的介孔活性炭（Mo2C/MC），Mo2C/NMC具有更高活性位分散度，更低活性位顆粒尺寸。在Mo2C/NMC催化劑參與的油酸加氫脫氧反應中，油酸的轉化率和液體產物中烷烴的選擇性分別為92.7%和86.7%，遠高于Mo2C/MC催化劑（轉化率84.8%，選擇性70.1%）。該成果為油脂加氫脫氧用催化劑的研究開拓新思路，為生物柴油的發展具有極大推動作用。

目前，我國廢棄油脂的總量約700萬噸，以此為原料采用油脂加氫脫氧制備的液體燃料具有和石化柴油類似的化學組分，可直接替代柴油產品。

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