مروری بر کاربردهای کاتالیستی زئولیت‌ها برای تبدیل کربن‌دی‌اکسید

زئولیت‌ها به‌عنوان کاتالیزورهای اسیدی نقش کلیدی در انتخاب‌پذیری، بهره‌وری و پایداری واکنش‌های تبدیل کربن‌دی‌اکسید (co₂) ایفا می‌کنند. این مطالعه عملکرد زئولیت‌های مختلف را در تبدیل co₂ به دی‌متیل‌اتر  (dme)، الفین‌های سبک، هیدروکربن‌ها و ترکیبات آروماتیک بررسی کرده است. نتایج نشان داد که زئولیت zsm-5  به دلیل ساختار متخلخل متوسط و اسیدیته قوی، انتخاب‌پذیری بیش از %80 برای تولید ترکیبات آروماتیک را نشان می‌دهد​. همچنین، زئولیت‌های موردنیت (h-mor) به دلیل پایداری حرارتی بالا و توانایی حمل سایت‌های اکسید فلزی، در سنتز هیبریدی فعال برای تولیدdme  با انتخاب‌پذیری %74 عملکرد مطلوبی نشان داده‌اند. از سوی دیگر، اصلاح زئولیت‌ها از طریق افزودن فلزات واسطه مانند ga، zn، fe وcu  موجب بهبود تبدیل co₂ به آروماتیک‌ها شده است، به‌گونه‌ای که در حضور زئولیت zsm-5 اصلاح‌شده با fe₂o₃/ko₂، انتخاب‌پذیری آروماتیک‌ها تا %74/3 افزایش یافته است. همچنین، ترکیب sapo-34 با فلز پالادیم در فشار 50 بار و دمای°c 350‌ نرخ تبدیل  %40 co₂ به پروپان را فراهم کرده است. این یافته‌ها نشان می‌دهد که تنظیم نسبت si/al، نوع فلز افزوده‌شده و روش سنتز زئولیت تاثیر مستقیمی بر انتخاب‌پذیری و پایداری کاتالیست‌ها دارد و زئولیت‌ها به‌عنوان بسترهای کاتالیستی پیشرفته، می‌توانند نقش مهمی در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و تولید ترکیبات با ارزش در صنایع شیمیایی و انرژی داشته باشند.

catalytic applications of zeolites for carbon dioxide conversion: a review

zeolites, as acidic catalysts, play a pivotal role in enhancing the selectivity, efficiency, and stability of carbon dioxide (co₂) conversion reactions. this study evaluates the performance of various zeolites in transforming co₂ into dimethyl ether (dme), light olefins, hydrocarbons, and aromatic compounds. results demonstrate that zsm-5 zeolites, with their medium pore structure and strong acidity, achieve over 80% selectivity for aromatic production. h-mor zeolites exhibit high thermal stability and hybrid catalytic activity, enabling 74% selectivity for dme synthesis. modification of zeolites with transition metals (e.g., fe, zn, ga, cu) significantly improves co₂ conversion to aromatics; fe₂o₃/ko₂-modified zsm-5 enhances aromatic selectivity to 74.3%. additionally, sapo-34 combined with palladium under high-pressure conditions (50 bar, 350°c) achieves 40% co₂ conversion to propane. key factors influencing catalytic performance include the si/al ratio, metal doping strategies, and synthesis methods. these findings underscore the potential of zeolites as tunable catalysts for reducing greenhouse gas emissions and producing value-added chemicals in energy and chemical industries.