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國(guó)家能源集團(tuán)低碳院在二氧化碳催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域獲重要進(jìn)展

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-08-13 15:55

　　中國(guó)能源新聞網(wǎng)訊（劉意）8月6日，低碳院在二氧化碳催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和高導(dǎo)熱性的自支撐型鐵基雙功能催化劑，實(shí)現(xiàn)二氧化碳加氫高選擇性合成烯烴，烯烴單程收率為目前公開(kāi)報(bào)道的最高水平。

　　二氧化碳的高效轉(zhuǎn)化利用對(duì)緩解能源危機(jī)以及實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)具有重要的戰(zhàn)略意義。其中，耦合可再生綠氫與二氧化碳催化轉(zhuǎn)化，可實(shí)現(xiàn)綠色甲醇、綠色航煤等綠色燃料和烯烴等高附加值化學(xué)品可持續(xù)生產(chǎn)。低碳院研究團(tuán)隊(duì)在前期工作中基于改進(jìn)的沉淀法工藝，合成出高效協(xié)同的FexC-FexOy-M催化劑，實(shí)現(xiàn)了一步法二氧化碳加氫制線(xiàn)性α-烯烴；先后完成公斤級(jí)催化劑放大驗(yàn)證和長(zhǎng)周期（>1000小時(shí)）穩(wěn)定性考察，并基于多種原位表征技術(shù)解析了催化劑活性相結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化機(jī)制。

　　為進(jìn)一步提高烯烴產(chǎn)品的選擇性，解決催化劑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和床層熱點(diǎn)問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)以高強(qiáng)度和高導(dǎo)熱性能的金屬態(tài)泡沫鐵為載體，設(shè)計(jì)合成高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和高導(dǎo)熱性的自支撐型鐵基雙功能催化劑。豐富的雙活性位點(diǎn)界面結(jié)構(gòu)有效強(qiáng)化反應(yīng)原位耦合，抑制一氧化碳副產(chǎn)物選擇性和提高C4+烯烴產(chǎn)物的生成。結(jié)合先進(jìn)表征方法，研究團(tuán)隊(duì)與集團(tuán)外部單位合作，系統(tǒng)解析了催化劑構(gòu)效關(guān)系和反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)理。

　　該研究為二氧化碳高效轉(zhuǎn)化利用提供了一種有潛力的技術(shù)路線(xiàn)，解決了二氧化碳加氫合成烴類(lèi)由實(shí)驗(yàn)室邁向工業(yè)放大過(guò)程中面臨的催化劑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和床層傳熱等工程難題。研究團(tuán)隊(duì)圍繞該技術(shù)已申請(qǐng)專(zhuān)利6項(xiàng)。低碳院將進(jìn)一步加強(qiáng)綠色燃料和高值化學(xué)品合成的技術(shù)開(kāi)發(fā)，為集團(tuán)公司在綠色清潔燃料領(lǐng)域業(yè)務(wù)拓展和落實(shí)“雙碳”目標(biāo)提供科技支撐，為集團(tuán)公司全面建設(shè)世界一流清潔低碳能源科技領(lǐng)軍企業(yè)貢獻(xiàn)科技力量。

責(zé)任編輯：楊娜