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科学家研发新催化剂将CO2和氢气转化为甲醇 助力可持续生产

2019-08-05

8月2日,记者了解到,苏黎世联邦理工学院联合石油天然气公司道达尔的科学家开发出一种新的催化剂,可将二氧化碳和氢气转化为甲醇。该技术具有实际市场潜力,为可持续生产燃料和化学品铺平了道路。


全球经济仍然依赖于石油,天然气和煤炭的化石能源。他们不仅可以生产燃料,还是化学工业用于制造塑料和无数其他化合物的原料。虽然科学家们已经在寻找可持续的替代资源制造液体燃料和化学产品的方法上投入了相当的时间和努力,但这些努力仍限于小规模应用。



苏黎世联邦理工学院的科学家们现在与法国石油天然气公司道达尔合作开发了一种新技术,可以有效地将二氧化碳和氢气直接转化为甲醇。甲醇被视为商品或散装化学品,可以转化为燃料和各种化学产品,包括目前主要基于化石资源的化学产品。此外,甲醇本身具有在甲醇燃料电池中用作推进剂的潜力。

纳米技术


新方法的核心是基于由苏黎世联邦理工学院催化工程教授Javier Perez-Ramirez及其团队开发的氧化铟化学催化剂。就在几年前,该团队在实验中成功地证明了氧化铟能够催化生产甲醇必要的化学反应。尽管在当时,这种催化剂只产生甲醇,几乎没有除水以外的副产品,且催化剂高度稳定。但是,氧化铟作为催化剂的活性不足,巨大的需求量使其无法实现商用。


科学家团队现已成功地显着提高了催化剂的活性,而不影响其选择性或稳定性。他们用少量钯处理氧化铟来实现这一点。Pérez团队中的讲师Cecilia Mondelli解释道:“更具体地说,我们将一些单个钯原子插入氧化铟的晶格结构中,将钯原子固定在其表面,产生微小的团簇,这对于卓越的性能至关重要。”Pérez-Ramírez指出,借助先进的分析和理论方法,催化现在可以被认为是纳米技术,而该项目清楚地表明了这种情况。

封闭的碳循环

Perez-Ramirez说:“如今,工业生产甲醇完全由化石燃料得来,碳足迹相应较高。我们的技术使用二氧化碳生产甲醇。”这种二氧化碳可以从大气中提取出来,或者更简单有效地从燃烧发电厂排出的废气中提取出来。即使燃料是由甲醇合成并随后燃烧,二氧化碳也会被循环利用,从而形成封闭的碳循环。


生产第二种原料,氢,需要电力。然而,科学家们指出,如果这些电力来自风能,太阳能或水力能源等可再生能源,那么它可用于制造可持续的甲醇,从而制造可持续的化学品和燃料。

Perez-Ramirez继续说:“与目前用于生产绿色燃料的其他方法相比,这项技术具有很大的优势,几乎可以为市场做好准备。”苏黎世联邦理工学院和道达尔公司共同为该技术申请了专利。道达尔现在计划在未来几年内扩大该方法,并可能在一个示范单位中应用该技术。







来源:环球聚氨酯网     

Tag: 甲醇

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