Hydrogenatie naar lichte olefines is een aantrekkelijke strategie voor het vastleggen van CO2 in chemicaliën. In dit artikel werden high-troughput onderzoek en uitgebreide karakterisering gebruikt om de meest efficiënte promotoren te identificeren en de structuur-performantie correlatie en de reactiepaden in de CO2 hydrogenatie naar lichte olefines over zirkonium-ondersteunde ijzerkatalysatoren op te helderen. K, Cs, Ba, Ce, Nb, Mo, Mn, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Sb, Bi, en V werden in dezelfde molaire concentraties toegevoegd aan de zirkonium-ondersteunde ijzerkatalysator en geëvalueerd als promotors. De CO2 hydrogenatie verloopt via de intermediaire vorming van CO gevolgd door oppervlaktepolymerisatie. Bij de ijzerkatalysatoren die basische promotors bevatten werd initieel aangetoond dat een hogere selectiviteit naar lichte olefines leidde tot een significante afname in de CO2-omzetting omwille van verdere oppervlaktepolymerisatie en de vorming van lange-keten koolwaterstoffen. Een relatief lage selectiviteit naar lichte olefines over de gepromote katalysatoren, zonder kalium, werd niet sterk beïnvloed door de CO2 omzetting. Essentiële eigenschappen van de ijzerkatalysatoren om een hogere opbrengst aan lichte olefines te verkrijgen blijken een hogere ijzerdispersie te zijn, een hogere graad van carbidisatie en een geoptimaliseerde basiciteit. Het sterkste promoverende effect werd gerapporteerd voor basische metalen. Een verdere toename in de selectiviteit naar lichte olefines werd geobserveerd bij het gelijktijdig toevoegen van kalium met koper, molybdenum, gallium of cerium.
Het volledige artikel is te vinden op https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.1c05648.