用CO2和H2生产甲烷的新催化剂
2017-08-15
石油化工技术与经济 2017年6期
H2和CO2在300~400℃利用镍催化剂或钌-氧化铝催化剂进行萨巴捷(Sabatier)反应是降低CO2排放、利用CO2生产甲烷的一种途径。可是,直到目前仍找不到一种选择性好、高效和可再生的催化剂。澳大利亚阿德莱德(Adelaide)大学一支研发团队在这一领域取得进展。
该研发团队开发出一种锆基金属有机骨架(MOF)浸渍钌的催化剂,这种新型催化剂基于一种商业上可以得到的对苯二酸锆MOF(称为UiO-66)。研发人员用一种湿浸渍方法把RuCl3加入到活化的MOF孔隙中,催化剂干燥和活化后在固定床微型反应器中进行试验。H2和CO2混合物(物质的量比为4∶1)由催化剂顶部进入反应器,在温度330~350℃和压力500 kPa下得到的结果最好。在这样的条件下,催化剂可以把96%的CO2转化为甲烷,选择性为99%,得到的唯一副产品是CO。而且,催化剂活性保持稳定,可以保持生成甲烷的选择性,试验时间在160 h以上时结果也是如此。
该研发团队接下来的工作重点是进行技术经济评估和规模放大研究,还将尝试完全确定Ru物种的结构。