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新催化劑 首次把二氧化碳加氫“變”汽油 這種催化劑有三個優勢:
【 時 報 訊 】 《 光 明 日 報 》 5月 4日 報 導,從中國科學院獲悉,中科院大連化學 物理研究所孫劍、葛慶杰研究員團隊發現 了CO2高效轉化新過程,並設計了一種新 型Na-Fe3O4/HZSM -5多功能複合催化劑, 首次實現了二氧化碳(CO2)直接加氫制 取高辛烷值汽油,相關過程和催化材料已 申報多項發明專利。
一是,在接近工業生產的條件下,該 催化劑實現了甲烷和一氧化碳的低選擇 性,烴類產物中汽油餾分烴(C5-C11)的 選擇性達到78%,有利於大規模生產; 二是,這種方法生產的汽油排放能滿 足環保要求,汽油餾分主要為高辛烷值的 異 構 烷 烴 和 芳 烴 , 基 本 滿 足 國 V標 準 對 苯、芳烴和烯烴的組成要求;
該研究成果2日發表於英國學術刊物 《自然通訊》雜誌上,被譽為“CO2催化 轉化領域的突破性進展”。
科學家解釋,用CO2作為原料生產汽 油是一種潛在的替代化石燃料的清潔能源 策略,但CO2的活化與選擇性轉化是個難 題。
《自然通訊》是全球排名第三的多學 科類期刊,僅次於《自然》和《科學》。 該刊2010年創刊時為混合型期刊,出版開 放獲取及訂閱形式的論文,每月收到的投 稿約1500篇。該刊發表的所有科學研究都 代表著某一領域具有重要意義的研究進 展,這涵蓋生物學、物理、化學和地球科 學等學科。
三是,該催化劑還具有較好的穩定 性,可連續穩定運轉1000小時以上,顯示 出潛在的應用前景。 此外,對CO2直接轉化製取汽油的反 應途徑研究表明,對多活性位結構及其親
孫劍說:“相比於更活潑的'孿生兄弟 '一氧化碳,二氧化碳 二氧化碳加氫“變”汽油 分子非常穩定,難以 活化,與經典的費托 合成路線相比,CO2與 氫分子的催化反應更 易生成甲烷、甲醇、 甲酸等小分子化合 物,而很難生成長鏈 密性效應(proximity effect)的精準調控是 的液態烴燃料。” 實現CO2加氫制汽油的關鍵。
難題:CO2的活化與選擇性轉化 在自然界中,植物從空氣中吸收 CO2,經光合作用轉化為有機物和氧氣, 該過程緩慢,所以一直以來化學家們努力 想通過化學方式回收利用CO2。
技術優勢
如果以CO2作為原料生產汽油,將是 一種潛在替代化石燃料的清潔能源策略, 不僅可有效降低CO2造成的溫室效應,還 可減輕對傳統化石能源的依賴。
據科學網5月3日報導,為了解決這一 問題,研究團隊設計了一種高效穩定的NaFe3O4/HZSM-5多功能複合催化劑。
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2017年5月5日 星期五
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該技術不僅為CO2加氫制液體燃料的 研究拓展了新思路,還為間歇性可再生能 源(風能、太陽能、水能等)的利用提供 了新途徑。
2017年5月5日 星期五
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