铁基催化剂用于CO2加氢制备高碳烯烃的研究进展
黄杰1
艾培培2
郭立升1
孙松1
1.安徽大学化学化工学院,安徽 合肥 2306012.太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室,山西太原 030024
摘要：随着全球气候变化的日益严重,CO2的减排控制和资源化利用技术的研究日益受到人们的重视.高碳烯烃是化工生产的重要原料,主要由不可再生的石油资源通过催化裂化等路径合成,然而通过化石资源生产的高碳烯烃,生产能耗较高且原料来源不可再生化.采用可再生绿氢作为还原剂,催化CO2加氢制备高碳烯烃是有一条有前景的催化工艺路径.然而,由于CO2分子较为稳定,加氢过程中的C—O键活化和后续的C—C键的耦合过程都十分具有挑战性.这种串联式的反应过程不可避免的存在活性低、副产物选择性高和催化剂稳定性较差等问题,由于Fe基催化剂在逆水煤气变换反应(RWGS)和费托合成反应(FTS)都具有良好活性,且廉价易得、工艺操作区间广,能够适用于工业应用,可以通过改性来实现特定反应的优化提升.因此,可以利用Fe基催化剂或Fe基复合催化剂对CO2进行催化加氢增值化利用,实现从CO2到高碳烯烃的导向合成.本文主要围绕CO2加氢生产高碳烯烃的工艺路线,从元素掺杂、载体调控、多活性位点构筑和工艺参数优化等多个方面对Fe基或复合基催化剂的研究进展进行了分析,对催化剂的链增长机制及影响高碳烯烃选择性的主要因素进行了论述,为针对研发高效的Fe基催化剂提供参考,并对CO2加氢工业化应用所面临的挑战及解决方法进行了展望.
关键词：二氧化碳加氢费托合成高碳烃导向合成非均相催化
分类号：TQ591(光学记录材料工业)TE09(能源与节能)
资助基金：国家重点实验室开放基金(SKL2022010)国家自然科学基金(22102001)
论文发表日期：2025-01-31
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：19( 173-191 )
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