包信和院士Nature Commun：ZnCr2O4表面限域ZnOx覆盖层用于合成气转化为烯烃

纳米技术

2025-04-19

ZnCrO_x与分子筛结合，能够实现合成气直接转化为轻质烯烃，但是，复合氧化物中的活性位点仍然难以确定。

有鉴于此，中国科学院大连化物所包信和院士、傅强研究员等报道发现ZnO与尖晶石型ZnCr₂O₄物理混合后，在合成气中处理，通过还原-蒸发-锚定机理，能够很好的分散在尖晶石表面，形成厚度或尺寸均匀的单分散ZnO_x物种，直至负载量达到16.0 wt. % （ZnCr₂O₄@ZnO_x）。

本文要点：

（1）

CO转化率与表面ZnO负载量之间的线性关系清楚地证实，ZnCr₂O₄上的ZnO_x覆盖层是合成气转化的活性结构，能够有效地活化H₂和CO。所制备的ZnCr₂O₄@ZnO_x催化剂SAPO-34沸石进行结合，展现优异的催化性能，CO转化率达到64 %，在所有烃类产物中轻质烯烃的选择性达到75 %。

（2）

ZnO_x覆盖层有效地锚定在ZnCr₂O₄尖晶石上，能够抑制反应过程中Zn物种的损失，在100 h的反应时间内表现非常高的稳定性。尖晶石表面与ZnO_x覆盖层之间的界面限制效应，有助于稳定ZnO_x活性结构，提高催化性能。

参考文献

Feng, X., Jia, H., Li, R. et al. ZnO_x overlayer confined on ZnCr₂O₄ spinel for direct syngas conversion to light olefins. Nat Commun 16, 3711 (2025). 

DOI: 10.1038/s41467-025-58951-8

https://www.nature.com/articles/s41467-025-58951-8