武漢大學定明月最新Science！

　　研究背景

　　通過費托合成將合成氣（CO+H2）轉化為烯烴（FTS），是從生物質、天然氣等非石油原料出發制備化學品的重要途徑，具有重要的工業應用價值。近年來，該領域屢屢獲得突破，使合成氣轉化成為催化領域非常重要且活躍的研究方向。對于合成氣制烯烴而言，一個非常重要的挑戰在于：~50%的CO會轉化為C1副產物（CO2和CH4），使得整個反應的碳原子的利用率太低，難以滿足原子經濟性要求，同時也增加了分離成本。

　　那么，為什么會有C1副產物生成呢？1.

　　合成氣制烯烴過程中會產生水，在高溫下，水和CO共存不可避免地讓CO轉化為CO2（水汽變化WGS反應）；

　　2.

　　鐵基FTS催化劑在合成氣制烯烴過程中通常會產生大量CH4.

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　　本文亮點

　　針對以上問題，武漢大學定明月教授團隊設計了一種疏水的FeMn@Si核殼結構催化劑，有效地阻止了合成氣制烯烴過程中CO2和CH4副產物的生成。1）該催化劑以Mn摻雜的Fe納米顆粒為活性組分，通過在其外面包覆一層疏水的無定形二氧化硅，使得碳化鐵活性中心免受反應中生成的水的氧化，并縮短了水在催化劑表面的停留時間，從而抑制了與水有關的副反應（WGS）。2）Mn和Fe之間的電子相互作用提高了烯烴的收率，抑制了甲烷的生成。3）這種多功能催化劑將CO2和CH4的總選擇性抑制在22.5％以下，并且在56.1％的CO轉化率下烯烴單程收率高達36.6％。

　　相關工作發表在最新一期Science上，University of Groningen Nijenborgh的Jingxiu Xie對本工作進行了評述(DOI: 10.1126/science.abg1750)。