我國科學(xué)家研發(fā)出新型催化劑,助力煤化工產(chǎn)業(yè)綠色高效發(fā)展

文章來源:新華網(wǎng)張泉 王瑩2023-05-22 10:41

催化劑在化學(xué)工業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。我國科研團(tuán)隊在煤基合成氣(一氧化碳和氫氣的混合氣)直接轉(zhuǎn)化為低碳烯烴領(lǐng)域研發(fā)出新型催化劑(OXZEO雙功能催化劑),讓催化反應(yīng)更加高效精準(zhǔn),助力煤化工產(chǎn)業(yè)更加綠色、高效發(fā)展。
 
記者從中國科學(xué)院獲悉,該研究由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所潘秀蓮研究員、包信和院士研究團(tuán)隊與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)研究團(tuán)隊合作完成,相關(guān)成果19日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表。
 
“催化反應(yīng)是在催化劑的加速下,將原料(反應(yīng)物)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品(目標(biāo)產(chǎn)物)的過程。我們希望反應(yīng)物能夠盡可能多地被轉(zhuǎn)化(高轉(zhuǎn)化率),而且盡可能精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)化成為我們需要的目標(biāo)產(chǎn)物、減少副產(chǎn)品(高選擇性)。”潘秀蓮介紹,然而,大多數(shù)情況下,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性往往此消彼長。實現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率和高選擇性兼得,一直是催化研究工作者努力的方向。
 
據(jù)介紹,2016年,潘秀蓮、包信和團(tuán)隊在研究煤基合成氣直接轉(zhuǎn)化為低碳烯烴過程中,成功創(chuàng)制了OXZEO催化體系,在國際上首次實現(xiàn)了一氧化碳轉(zhuǎn)化率為17%時,低碳烯烴選擇性高達(dá)80%,突破了該領(lǐng)域經(jīng)典費托技術(shù)路線58%的選擇性理論極限,同時具有低耗水和低碳排放的優(yōu)勢。
 
此后,研究團(tuán)隊潛心研究、持續(xù)創(chuàng)新,創(chuàng)制了新一代OXZEO雙功能催化劑,在保持低碳烯烴選擇性大于80%(最高為83%)的條件下,一氧化碳的單程轉(zhuǎn)化率最高達(dá)到85%,并實現(xiàn)了低碳烯烴收率達(dá)48%的國際最好水平。
 
“未來該技術(shù)將進(jìn)一步與利用可再生能源制備的綠氫相結(jié)合,發(fā)展出我國獨創(chuàng)的低耗水、低碳排放的新型煤化工體系,助力保障國家能源、資源安全和‘雙碳’目標(biāo)的實現(xiàn)。”包信和說。
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