《中国科学报》第七版以《一氧化碳和水催化转化直接制油品》为题对我校做了报道

发布时间:2019-05-06文章来源:浏览次数:113

 2019年5月6日,《中国科学报》第七版以《一氧化碳和水催化转化直接制油品》为题对我校做了报道,现将全文转发如下,以飨读者。

一氧化碳和水催化转化直接制油品

 

本报讯 近日,天津工业大学化学与化工学院化工系尹振博士和北京大学教授马丁、复旦大学教授曹勇的研究团队合作在一步催化转化CO+ H2O制备油品的研究方面取得重要进展,相关研究成果近日发表于《自然—通讯》杂志。

据介绍,CO的催化转化是当前C1化学工业的核心过程,对于合成气的转化、CO2催化转化和利用、温室气体和工业尾气减排等均具有重要的科学意义和应用价值。其中,CO通过费托合成反应(FTS)转化为油品,是目前为止被认为最有可能代替石油化工过程的途径,且相应的煤制油过程已经实现大规模工业化应用。但是,该过程必须以特定比例的合成气为原料,需要经过复杂的分离和净化过程,导致该过程投资和生产成本较高。同时,在钢铁冶炼和电石生产等工业过程中,产生大量以CO作为主要成分的工业尾气,通常这些工业废气以燃烧方式的处理或者直接排入大气。以我国为例,仅高炉煤气每年的放散量可达数百亿立方米,对环境造成巨大的危害。然而,这些工业尾气中通常CO含量非常高(最高可达70%以上),而H2含量非常低(5%以下),难以实现高附加值的转化利用,从而导致其回收和高效利用一直是化工和冶金等工业界备受关注的难点。此外,目前在CO2转化利用过程中,CO作为高选择性的中间产物成为实现CO2高效转化利用的关键之一。

为了实现贫氢或无氢条件下CO的高效利用,研究团队选择最为廉价易得的H2O作为氢源,通过构建水汽迁移反应(WGS)活性中心Pt-Mo2C和费托合成反应(FTS)活性中心Ru的Pt-Ru双金属催化剂体系,实现水汽迁移反应与费托合成反应在热力学和动力学上的匹配,进而成功将两个反应耦合,在国际上首次报道温和条件下(200℃以下),将CO和H2O一步直接转化制备油品。

该研究得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划、中国科学院等资助以及上海光源和中科合成油技术有限公司的支持和帮助。

(记者张赛晖)


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