触媒反応：シンガスから低級オレフィンを合成するためのヒドロキシ誘起コバルト酸化物
Nature 652, 8108 doi: 10.1038/s41586-026-10204-4
エチレン、プロピレン、ブチレン（C2=–C4=）といった低級オレフィンは、化学工業に不可欠な構成要素であり、従来は炭化水素原料の熱的クラッキングや触媒的クラッキングによって製造されてきた。シンガス（COとH2）を温和な条件下で低級オレフィンに直接変換することは、魅力的だが困難である。柱状構造の炭化コバルト（Co2C）、および関連する疎水性修飾によって、温和な条件下での選択的な低級オレフィン合成の可能性が示されている。今回我々は、別の戦略として、例えばヒドロキシアパタイト（Ca5(PO4)3(OH)、HAP）、フュームドシリカ（SiO2(F)）、アモルファス（非晶質）ベーマイト（AlO(OH)、AB）などの一連のヒドロキシプロモーターをCo2MnO4前駆体と物理的に混合し、シンガス変換のために相乗的効果のあるコバルト–マンガン（Co–Mn）酸化物とCo2Cを生じさせる、親水性プロモーションを報告する。生じた三斜晶系Co–Mn酸化物は、吸着水素に支援されてCOを解離してCHx/CHxO中間体を生成する活性相として機能する可能性があるのに対し、生じたCo2CまたはCo2C–酸化物界面は、これらの中間体のC–Cカップリングを媒介して低級オレフィンを形成する可能性がある。この設計は、250～260℃、0.1 MPa、H2/CO比が1～2という条件下で、60％以上の低級オレフィン選択性で70～82％のCO変換を達成し、最高13％という低級オレフィン炭素利用効率をもたらした。これは、シンガスから低級オレフィンへの変換について報告された中で最高水準である。CO活性化を促す今回の簡便な親水性戦略は、工業的なフィッシャー・トロプシュ法を改善するのに役立つ有用な知見をもたらす可能性がある。
