In2O3/SSZ-13 催化CO2 加氢高选择性合成液化石油气
2021-09-10卢思宇杨海艳杨承广孙予罕
卢思宇,杨海艳,杨承广,高 鹏,*,孙予罕,3,4,*
(1.中国科学院上海高等研究院,中科院低碳转化科学与工程重点实验室,上海 201210;2.中国科学院大学,北京 100049;3.上海科技大学物质科学与技术学院,上海 201210;4.上海低碳技术创新功能型平台,上海 201620)
因化石燃料的大量燃烧,大气中二氧化碳的浓度急剧增加导致温室效应显著,气候环境的变化已经成为全球关注的问题。因此,全球范围内减少CO2的排放和降低空气中CO2的浓度势在必行[1-5]。除了捕获和封存等手段实现CO2的减排外,发展二氧化碳循环工艺,利用可再生能源制得的氢气将其催化转化为高附加值的烯烃、芳烃、汽油以及液化石油气等烃类产物将有望解决能源问题的同时解决环境问题,降低石油依赖,保障能源安全。其中,液化石油气主要由丙烷和丁烷组成,因其环境友好,易于运输的特性,广泛用作工业、商业和民用燃料,然而目前LPG 的生产主要来源于原油精炼[6,7]。因此,将二氧化碳加氢合成液化石油气具有重要意义。
近年来,双功能催化剂在催化CO2直接加氢合成高值化学品(如烯烃、汽油、芳烃、液化石油气等)上取得重大进展[6,8-18]。Li 等[9]将ZnZrOx/SAPO-34 双功能催化剂用于CO2加氢制烯烃,烯烃选择性达到80%-90%,并表现出较高的热稳定性和硫稳定性。Gao 等[16]研究者将In2O3/HZSM-5 双功能催化剂用于催化二氧化碳加氢制汽油反应,在二氧化碳转化率为 13.1%时,C5+选择性达到78.6%。该双功能催化过程主要是将CO2先在金属氧化物比表面氧缺陷位上活化、并转化为甲醇或二甲醚等含氧中间体,再经分子筛的催化作用进一步转化为各种烃类产物。……
