ZT我国科学家设计新催化剂 首次把二氧化碳加氢“变”汽油

坚持到底

2017-05-04 16:10:05字号：A- A A+来源：观察者网
关键字: 催化剂二氧化碳氢二氧化碳加氢变汽油汽油
【观察者网 综合报道】《光明日报》5月4日报道，从中国科学院获悉，中科院大连化学物理研究所孙剑、葛庆杰研究员团队发现了CO2高效转化新过程，并设计了一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂，首次实现了二氧化碳（CO2）直接加氢制取高辛烷值汽油，相关过程和催化材料已申报多项发明专利。
该研究成果2日发表于英国学术刊物《自然通讯》杂志上，被誉为“CO2催化转化领域的突破性进展”。

二氧化碳加氢“变”汽油
《自然通讯》是全球排名第三的多学科类期刊，仅次于《自然》和《科学》。该刊2010年创刊时为混合型期刊，出版开放获取及订阅形式的论文，每月收到的投稿约1500篇。该刊发表的所有科学研究都代表着某一领域具有重要意义的研究进展，这涵盖生物学、物理、化学和地球科学等学科。
难题：CO2的活化与选择性转化
在自然界中，植物从空气中吸收CO2，经光合作用转化为有机物和氧气，该过程缓慢，所以一直以来化学家们努力想通过化学方式回收利用CO2。
如果以CO2作为原料生产汽油，将是一种潜在替代化石燃料的清洁能源策略，不仅可有效降低CO2造成的温室效应，还可减轻对传统化石能源的依赖。

资料图
科学家解释，用CO2作为原料生产汽油是一种潜在的替代化石燃料的清洁能源策略，但CO2的活化与选择性转化是个难题。
孙剑说：“相比于更活泼的‘孪生兄弟’一氧化碳，二氧化碳分子非常稳定，难以活化，与经典的费托合成路线相比，CO2与氢分子的催化反应更易生成甲烷、甲醇、甲酸等小分子化合物，而很难生成长链的液态烃燃料。”
技术优势
据科学网5月3日报道，为了解决这一问题，研究团队设计了一种高效稳定的Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂。
孙剑介绍，这种催化剂有三个优势：
一是，在接近工业生产的条件下，该催化剂实现了甲烷和一氧化碳的低选择性，烃类产物中汽油馏分烃（C5-C11）的选择性达到78%，有利于大规模生产；
二是，这种方法生产的汽油排放能满足环保要求，汽油馏分主要为高辛烷值的异构烷烃和芳烃，基本满足国V标准对苯、芳烃和烯烃的组成要求；
三是，该催化剂还具有较好的稳定性，可连续稳定运转1000小时以上，显示出潜在的应用前景。
此外，对CO2直接转化制取汽油的反应途径研究表明，对多活性位结构及其亲密性效应（proximity effect）的精准调控是实现CO2加氢制汽油的关键。
该技术不仅为CO2加氢制液体燃料的研究拓展了新思路，还为间歇性可再生能源（风能、太阳能、水能等）的利用提供了新途径。

五月

好像技术是美帝先搞出来吧。这次的创新应该是在催化剂方面

阳春白雪

隔壁实验室一个方向就是作这个固定二氧化碳，跟我的方向有点远，我印象里这个就是做新催化剂的。

红茶冰

这个技术弄出来的油成本太高，民用没有市场。但是军事意义比较大。航母自身的反应堆能稳定提供所需化学反应电力，航母自持时间将大大提升，而这种合成燃油使用成本军队并不敏感。

穿着裤衩裸奔

这下不用发展不着调的电动车了，以后电厂错峰就直接造汽油。

r52097

穿着裤衩裸奔 发表于 2017-5-5 21:27
这下不用发展不着调的电动车了，以后电厂错峰就直接造汽油。

远水解不了近渴

猫元帅

红茶冰 发表于 2017-5-5 18:27
这个技术弄出来的油成本太高，民用没有市场。但是军事意义比较大。航母自身的反应堆能稳定提供所需化学反应 ...

这样的油能给飞机用？

晨枫

穿着裤衩裸奔 发表于 2017-5-5 07:27
这下不用发展不着调的电动车了，以后电厂错峰就直接造汽油。

这个思路有意思，赞！

晨枫

听说的：催化剂功夫了得，但商用价值不大，有那个功夫制氢，干什么不好，非要再还原成汽油？

红茶冰

猫元帅 发表于 2017-5-6 00:35
这样的油能给飞机用？

热值能达到就行。
http://www.guokr.com/post/580255/

肖恩

晨枫 发表于 2017-5-6 00:40
听说的：催化剂功夫了得，但商用价值不大，有那个功夫制氢，干什么不好，非要再还原成汽油？ ...

氢气不好保存的原因吧，上次谁好不容易整出一小块固体还一不小心整没了