利用廉价的CO2加入H2,制取低碳烯烃,是温室气体CO2资源化利用的一条重要途径。大连化物所在CO2催化加氢制备低碳烯烃方面取得了新进展,采用串联式催化剂体系直接将CO2高选择性地转化为低碳烯烃。
实现CO2高效转化为低碳烯烃的关键是串联催化剂体系的构建。研究团队构建的ZnZrO固溶体氧化物/Zn改性SAPO分子筛串联催化剂,在接近工业生产的反应条件下,烃类中低碳烯烃的选择性达到80%-90%,并具有较好的稳定性和抗硫中毒性能。
研究发现,在ZnZrO固溶体氧化物上,CO2加氢可高选择性地合成甲醇,在此基础上将ZnZrO固溶体氧化物与SAPO催化剂串联,即可实现CO2直接加氢制备低碳烯烃。红外光谱和同位素实验表明,CO2和H2在ZnZrO固溶体氧化物上被活化生成CHxO中间物种,中间物种从ZnZrO表面迁移到分子筛孔道中,进而完成碳碳键的生成。串联催化剂之间的协同机制以及关键中间物种CHxO的表面迁移,实现了CO2加氢直接到低碳烯烃反应在热力学和动力学上的耦合。随着新能源的发展,氢源可以通过太阳能、风能、生物质能等清洁能源制得。
二氧化碳加氢制低碳烯烃技术的实现为CO2转化利用拓展了新的思路,同时也为低碳烯烃的合成开辟了新的路径,进一步推动了低碳烯烃生产的发展,具有良好的经济社会效益和发展前景。

二氧化碳加氢制低碳烯烃
(来源:中国石油报)
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