煤基碳四烯烃绿色制造催化路线与催化材料的设计

基本信息
批准号:21872072
项目类别:面上项目
资助金额:65.00
负责人:李兰冬
学科分类:
依托单位:南开大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:柴玉超,孙兰兰,颜婷婷,谢林君,李玮杰,邓欣
关键词:
限域催化碳四烯烃多步连续反应协同催化沸石分子筛
结项摘要

Owing to our specific fossil energy structure of “deficient oil, lean gas, rich coal”, it is most important to develop new catalytic routes to coal-based C4 olefins. Starting from coal-based C2 raw materials, i.e. ethanol and acetic acid, C4 olefins can be synthesized via cascade reactions while multi-functional catalytic materials play decisive roles in determining the economy and success of the catalytic routes. In the proposed project, we will construct multi-functional catalytic systems confined in zeolites for typical cascade reactions, i.e. ethanol conversion to 1,3-butadiene and acetic acid conversion to isobutene, aiming to develop new catalytic routes toward green manufacturing of coal-based C4 olefins. Advanced dynamic spectroscopic techniques will be employed in studying the transition states of the cascade reactions to reveal the reliable reaction mechanism and further guide the rational design the multi-functional catalytic systems confined in zeolites. The researches of this project belong to content of “New Catalysts and Systems with Certain Functionalities” in catalytic chemistry with primary support, and also involve in the content of “In situ, Dynamic and High-resolution Characterization Methods and Techniques in Catalysis”. The research results are not only of practical significance for the new catalytic routes toward C4 olefins, but also of reference significance for the fundamental theory in confined catalysis, cooperative catalysis and spectroscopy in catalysis.

基于我国富煤贫油少气的化石能源结构,开发煤基碳四烯烃绿色制造的新催化路线具有非常重要的现实意义。以煤基碳二产品乙醇与乙酸为原料,可以通过多步连续反应制备碳四烯烃,而多功能催化材料是决定催化路线经济性与成败的关键。本项目中,我们拟构筑沸石分子筛结构限域多功能催化体系,应用于以乙醇制丁二烯与乙酸制异丁烯为代表的反应中,进而开发煤基碳四烯烃绿色制造新催化路线。我们拟将先进的动态谱学技术应用于多步连续反应过渡态研究中,从而获悉复杂催化反应机理,指导沸石分子筛结构限域多功能催化体系的理性设计。本项目研究属催化化学重点支持发展内容“具有特定功能的新催化剂和体系”,并涉及“原位、动态、高分辨的催化表征新方法和新技术”,研究结果对于碳四烯烃生产新路线具有现实意义,同时项目研究对于限域催化、协同催化以及催化谱学基础理论也具有参考意义。

项目摘要

基于我国富煤贫油少气的化石能源结构,开发煤基碳四烯烃绿色制造的新催化路线具有非常重要的现实意义。以煤基碳二产品乙醇与乙酸为原料,可以通过多步连续反应制备碳四烯烃,而多功能催化材料是决定催化路线经济性与成败的关键。本项目中,我们设计了构筑沸石分子筛结构限域多功能催化材料应用于乙醇制丁二烯与乙酸制异丁烯等反应,开发煤基碳四烯烃绿色制造催化新路线。具体研究内容涵盖沸石分子筛催化材料设计与制备、催化反应动力学、催化反应过渡态、催化反应机理与构效关系等诸多方面。项目成果于ACS Catal、Chinese J Catal、J Mater Chem A等知名学术期刊发表论文10篇,获国家发明专利授权5项。目前已成功开发高性能分子筛催化材料应用于乙醇制丁二烯与乙酸制异丁烯等反应中,为其工业应用奠定基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
3

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020
4

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

DOI:10.3724/sp.j.1089.2022.19009
发表时间:2022
5

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021

李兰冬的其他基金

相似国自然基金

1

超低灰太西煤基碳基固体酸材料的设计及催化应用

批准号:21166021
批准年份:2011
负责人:刘万毅
学科分类:B0816
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
2

光催化合成气制低碳烯烃Ni基催化材料的理性设计合成和性能调控

批准号:U1662118
批准年份:2016
负责人:张铁锐
学科分类:B08
资助金额:65.00
项目类别:联合基金项目
3

碳基非金属催化材料的设计制备与性能研究

批准号:21003059
批准年份:2010
负责人:刘钢
学科分类:B0202
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
4

碳基固体酸材料的设计及催化应用

批准号:20773028
批准年份:2007
负责人:乐英红
学科分类:B0202
资助金额:28.00
项目类别:面上项目