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新型催化剂研究助力二氧化碳高效转化 开启绿色能源新篇章
2024-10-23

二氧化碳甲烷化反应(CO₂+4H₂CH₄+2H₂O)因其能将CO转化为清洁能源甲烷,‌同时实现碳循环利用,‌被认为是极具前景的CO减排与利用技术。在全球气候变化和能源转型的大背景下,鄂尔多斯碳中和研究院与天津大学联合开展“新型二氧化碳甲烷化催化剂研究与开发”项目,分别提出构建低温高效和高温高稳定性CO甲烷化催化剂。CO加氢制甲烷作为可以将温室气体资源化利用并储存可再生能源的技术,对于助力鄂尔多斯市开展煤炭等相关产业的转型升级,发展构建“风、光、氢、储、车”产业集群,推动“双碳”先行示范区的建设具有重要应用价值。

技术团队采用创新性的技术路线和实验设计,‌成功开发出两项研究成果:一是具有不同形貌特征和氧缺陷程度的Ni/CeO低温型催化剂,其CO转化率已高达83.41%,产物CH选择性始终稳定在100%;二是以不同类型的高熵氧化物为前驱体,开发出高温型CO甲烷化催化剂,CO转化率高达80%,产物CH选择性可达到100%。

同时,利用“低温+高温+低温”的组合方式,对所制备的催化剂进行CO加氢反应测试,结果显示:在温度为320—350 ℃、压强为3MPa条件下,两种催化剂CO的转化率和CH的选择性均达到100%,故可以满足每生产1kg CH,实现CO减排量m≥2.75(kg)的目标,使温室气体减排效益显著。

新型二氧化碳甲烷化催化剂研究与开发,不仅为CO减排提供了新的技术途径,‌还为实现碳资源的循环利用开辟了广阔天地。‌未来,鄂尔多斯碳中和研究院与天津大学将继续深入探索,‌不断优化催化剂性能,‌推动CO甲烷化技术的推广及产业化应用,为实现碳达峰、碳中和目标贡献更大力量。