この研究では、0.27〜0.43 wt %の鉄を含むシリカ触媒を合成し、メタンからオレフィン、芳香族化合物、水素への安定した反応（MTOAH）に使用しました。さまざまな方法で合成し、1700 °Cで融着した触媒は、SiO2混合物中の鉄種により密度が増加しました。H2-TPR、TEM、XASなどの特性評価により、部分的に還元された酸化鉄（Fe3O4）が融着触媒のクリストバライト（CRS）に存在することが明らかになりました。ファヤライトと石英から得られたFe©CRS触媒は、1020 °Cでの焼結およびコークス堆積に対する高い耐性を示しました。この触媒は、1000〜1040 °Cの範囲で、メタン消費よりもコークス生成の活性化エネルギーが40％高かったです。Fe©CRS触媒は、純粋なCRSおよび他の鉄触媒と比較して、C2、C3〜C5オレフィン、および芳香族化合物の生成において選択的でした。50時間の反応で安定した活性と低コークス選択性を示しました。EXAFSプロファイルは、Fe–Si配位を持つ高度に分散した炭化鉄の形成を示し、電子構造計算は、これらのサイトがメチルラジカルの形成を促進し、コークスを防ぐことを示唆しました。最適化された条件下で、Fe©CRS触媒は、1080°Cで50％の水素を共供給して100時間の間に、6.9〜5.8％のメタン変換率と86.2％のC2選択率を達成しました。-論文雜誌のカバーピクチャー制作はサピエンスが担当しました。
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