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行業(yè)新聞
大連化物所實(shí)現(xiàn)二氧化碳直接加氫制取芳烴
2018-11-7 11:04:15
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大規(guī)模利用化石資源給人類社會(huì)帶來空前繁榮,然而大量排放的二氧化碳溫室氣體也威脅著我們的生存環(huán)境。利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源產(chǎn)生的電能制取氫氣,并將二氧化碳轉(zhuǎn)化成高附加值的燃料和大宗化工品,可同時(shí)起到儲(chǔ)存、利用二氧化碳與可再生能源的作用。日前,中科院大連化物所甲醇制烯烴國家工程實(shí)驗(yàn)室劉中民院士、朱文良研究員、倪友明副研究員研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型催化劑,成功實(shí)現(xiàn)二氧化碳直接加氫制取芳烴,該工作以研究論文形式發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)上,還探討了抑制逆水煤氣變換反應(yīng)及優(yōu)化產(chǎn)物分布策略。
二氧化碳
加氫轉(zhuǎn)化一般需要在高溫、高壓、高氫氣比例及金屬催化劑上進(jìn)行。此前,科研人員在此條件下已實(shí)現(xiàn)二氧化碳向多種一碳化合物的轉(zhuǎn)化,如二氧化碳加氫制取甲烷、甲醇、二甲醚、甲酸、一氧化碳等。此外,科研人員發(fā)現(xiàn),利用金屬氧化物/分子篩雙功能催化體系,可制取例如低碳烯烴、汽油等高附加值多碳化合物。芳烴目前主要通過石腦油催化重整等石化路線制取。相對(duì)低碳烯烴,芳烴的不飽和度更高、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜,很難通過金屬氧化物/分子篩雙功能催化體系高選擇性的獲取。
大連化物所研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種具有納米尖晶石結(jié)構(gòu)的鋅鋁氧化物(ZnAlOx),混配高硅鋁比的納米H-ZSM-5分子篩,制成一種新型催化劑(ZnAlOx&H-ZSM-5)。在二氧化碳加氫制取芳烴轉(zhuǎn)化中,該催化劑可實(shí)現(xiàn)73.9%的芳烴選擇性,且副產(chǎn)物甲烷選擇性低至0.4%。機(jī)理研究發(fā)現(xiàn),二氧化碳能在ZnAlOx上加氫生成二甲醚和甲醇,它們擴(kuò)散到分子篩孔道中形成烯烴,進(jìn)而形成芳烴。
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