纳米多孔钌催化纤维素高效转化制备甲烷

高效利用纤维素制备燃料甲烷对人类社会的可持续发展具有重要意义。本文采用纳米多孔钌催化剂，在相对温和的反应条件（220 °C、初始0.5 MPa氢气压力）下反应8 h，纤维素转化率为75.8%，甲烷选择性达到82.2%。催化剂可以循环套用10次，甲烷收率最高可达79.5%。研究了纤维素的转化历程和反应前后纤维素结构变化，发现纤维素制备甲烷反应分为酸催化的水解过程和纳米多孔钌催化的加氢过程两个阶段。因此，设计使用钼、钨、铼和钒元素作为Br?nsted酸中心对纳米多孔钌进行改性。由此设计合成的纳米多孔钌双功能催化体系可以提高纤维素向甲烷转化的整体反应速率，甲烷收率提高了9.6%