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催化技術(shù)助“碳”轉(zhuǎn)化

文章來源:新華網(wǎng)碳交易網(wǎng)2022-09-09 10:00

催化劑在CO2催化轉(zhuǎn)化中的應用

 
        CO2催化制甲烷催化劑
 
        CO2甲烷化催化劑主要分為貴金屬、非貴金屬和非金屬基3類。貴金屬催化劑主要包括Ru、Rh、Pt、Pd及Au等;非貴金屬催化劑主要包括Ni、Co、Fe等過渡金屬;非金屬基主要是胺基功能化石墨烯量子點。
 
        CO2催化制甲醇催化劑
 
        甲醇作為重要的化工原料,廣泛用于制造烯烴、汽油、生物柴油和燃料添加劑等,將CO2催化轉(zhuǎn)化為甲醇是非常重要的CO2再利用方法。目前應用最多的催化劑包括Cu基催化劑、貴金屬催化劑、In2O3基催化劑和新型異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化劑。
 
        2018年,中國科學技術(shù)大學研究團隊發(fā)現(xiàn)一種新型鉑單原子催化劑,該新型催化劑可把二氧化碳這一溫室氣體高效轉(zhuǎn)化為清潔液體燃料——甲醇。借助科技手段將溫室氣體“變廢為寶”,不僅能緩解碳排放引發(fā)的溫室效應,還將成為理想的能源補充形式。
 
        CO2催化制甲酸催化劑
 
        甲酸是重要的化工原料,也是一種常用的液態(tài)儲氫原料,可以將氣態(tài)氫轉(zhuǎn)化為液態(tài)氫,便于儲存和運輸,實現(xiàn)能量循環(huán)。CO2經(jīng)催化轉(zhuǎn)化為甲酸是生產(chǎn)甲酸的重要反應路徑之一。反應最常用的催化劑類型是異質(zhì)化分子催化劑、金屬納米催化劑或本體催化劑。
 
        CO2催化制一氧化碳催化劑
 
        一氧化碳是合成氣和各種煤氣的主要成分,并在冶金工業(yè)中用作還原劑,通過RWGS反應將CO2催化轉(zhuǎn)化為CO,是CO2加氫轉(zhuǎn)化最有前景的方法之一。
 
        CO2催化制低碳烯烴催化劑
 
        低碳烯烴由于具有不飽和配位鍵,是很多其他有機物的前驅(qū)物,是重要的化工原料,目前已知Fe、Co、Mo、Ru、Ni等組分對合成低碳烯烴具有較高的催化活性。
 
        CO2催化制芳香烴催化劑
 
        芳香烴尤其是苯、甲苯和二甲苯(BTX),是生產(chǎn)合成橡膠、尼龍、樹脂、香料和藥物最重要的基礎化學原料,CO2加氫合成芳香烴是一種非石油路線合成芳香烴的技術(shù)。
 
        CO2定向轉(zhuǎn)化為高附加值化工原料是實現(xiàn)“雙碳”目標的途徑之一。但CO2作為惰性氣體不易發(fā)生反應,常需采用催化劑降低反應能壘才能發(fā)生。盡管目前在新型催化劑的研究上取得了諸多進展,但距離大規(guī)模工業(yè)化仍有距離。因而在實現(xiàn)“雙碳”目標的背景下,開發(fā)高轉(zhuǎn)化率的新型CO2轉(zhuǎn)化催化劑仍將是未來研究的重點內(nèi)容。
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