Dějiny

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute

souhrn

CCTV News: Podle webových stránek Čínské akademie věd v poslední době klíčová laboratoř pro nízkouhlíkovou přeměnu vědy a techniky v Šanghajských institutech pro pokročilé studium Čínské akademie věd a Společná laboratoř pro nízkouhlíkovou energii v Šanghaji Institut pokročilého výzkumu - Šanghajská univerzita vědy a technologie získala výsledky v oblasti využití CO2 Důležitý pokrok, kreativní využití katalyzátoru s dvojí funkcí oxidu india / molekulárního síta (In2O3 / HZSM-5)

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute-0

  CCTV News: Podle webových stránek Čínské akademie věd v poslední době klíčová laboratoř pro nízkouhlíkovou přeměnu vědy a techniky v Šanghajských institutech pro pokročilé studium Čínské akademie věd a Společná laboratoř pro nízkouhlíkovou energii v Šanghaji Institut pokročilého výzkumu - Šanghajská univerzita vědy a technologie získala výsledky v oblasti využití oxidu uhličitého (CO2).

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute-1

   Důležitý pokrok, kreativní využití dvojfunkčního katalyzátoru na bázi oxidu india / molekulárního síta (In2O3 / HZSM-5),Realizuje jednostupňovou konverzi hydrogenace CO2 za účelem získání kapalného paliva s vysokou selektivitou.

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute-2

   Na části se podílel mimo jiné Šanghajský institut pro mikrosystém a informační technologie Čínské akademie věd.

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute-3

   Výsledky výzkumu byly zveřejněny online v časopise Nature Chemistry 12. června a týkaly se čínských patentů na vynálezy a mezinárodních patentů PCT. Tato výzkumná práce byla oceněna Čínskou přírodovědnou nadací,Silná podpora od Ministerstva vědy a technologie, Šanghajské městské komise pro vědu a technologii a Čínské akademie věd. Oxid uhličitý (CO2) je nejdůležitější skleníkový plyn.

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute-4

   Jako hlavní producent emisí čelí moje země silnému tlaku na snižování emisí. Čínská vláda přikládá otázce snižování emisí CO2 velký význam. Prezident Si Ťin-pching zopakoval předchozí závazek Číny na pařížské konferenci o klimatu, že Čína dosáhne maximálních emisí CO2 kolem roku 2030 a bude usilovat o jejich dosažení co nejdříve. To přineslo obrovské transformační tlaky na přizpůsobení domácí energetické struktury a průmyslové struktury a související technologické inovace a průlomy jsou důležitými způsoby, jak dosáhnout příslibu špičkových emisí uhlíku.

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute-5

   CO2 je zároveň také sloučeninou „zdroje uhlíku“, která se v přírodě vyskytuje ve velkém množství. Pokud lze použít vodík vyrobený elektrolýzou vody z alternativních zdrojů energie (sluneční energie, větrná energie, jaderná energie atd. ) přeměnit CO2 na užitečné chemikálie nebo paliva,Pomůže také vyřešit environmentální problémy způsobené zvýšením koncentrace CO2 v atmosféře, nadměrnou závislostí na fosilních palivech a ukládáním obnovitelné energie.

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute-6

   Uhlovodíkové sloučeniny, jako je benzín a tryskové palivo, jsou důležitá paliva pro dopravu, která jsou celosvětově široce používána a mají vysokou ekonomickou hodnotu. Profesor Olah, slavný nositel Nobelovy ceny za chemii, uvedl: “Koncept „umělého uhlíkového cyklu“ může zefektivnit celý uhlíkový cyklus, pokud se CO2 pomocí alternativních zdrojů energie přímo přeměňuje na kapalná paliva.

Průlom ve výzkumu přímé výroby kapalného paliva z oxidu uhličitého od Shanghai Advanced Research Institute-7

   V současné době je výzkum využití zdrojů CO2 zaměřen především na jednoduché malé sloučeniny molekuly, jako je methanol, kyselina mravenčí, metan a oxid uhelnatý. Syntéza je však vzhledem k chemické inertnosti molekuly CO2 obtížná převést ji na sloučeninu obsahující dva nebo více atomů uhlíku.

   ?????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ?????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????V průběhu let provedla klíčová laboratoř vědy a inženýrství pro nízkouhlíkovou přeměnu Čínské akademie věd mnoho výzkumných prací a dosáhla řady výzkumných výsledků v oblasti účinné aktivace a přeměny CO2. Nový vysoce účinný hydrogenační katalyzátor CO2 pro syntézu methanolu dokončil v roce 2016 1200 hodin nepřetržitého testu s jednou zkumavkou v jedné zkumavce a přípravu technologického balíčku oxidu uhličitého a methanolu za rok 100 000–300 000 tun / rok. Následné kroky budou spolupracovat s podniky na provedení tisícitunového testu průmyslové vlečky.

   Tým výzkumu a vývoje nedávno dosáhl průlomového pokroku v přímé syntéze uhlovodíkových sloučenin s vysokým obsahem uhlíku z CO2. Existuje několik studií o přímé syntéze uhlovodíků s vysokým obsahem uhlíku z CO2, zejména kvůli nedostatku účinného katalytického systému.

   Stávající výzkum syntézy uhlovodíků s vysokým obsahem uhlíku z CO2 se točí hlavně kolem modifikovaných Fischer-Tropschových katalyzátorů na bázi železa. Účinnost však není vysoká a stabilita není dobrá.

   Tým Sun Yuhan, Zhong Liangshu a Gao Peng úspěšně navrhli dvojfunkční katalyzátor na bázi oxidu kovu / molekulárního síta, který přinesl průlom ve vysoce selektivní přeměně CO2 na uhlovodíky s vysokým obsahem uhlíku (na obrázku). Selektivita benzínových uhlovodíkových složek (uhlovodíkové sloučeniny s uhlíkovým číslem 5-11) v uhlovodíkových produktech dosahuje až téměř 80%. Selektivita vedlejšího produktu methanu je menší než 1% a benzínové uhlovodíkové složky jsou převážně vysoceoktanové isohydrokarbony.

   Bifunkční katalyzátor využívá vysoce vadnou strukturu na povrchu oxidu india k aktivaci CO2 a provádění selektivní hydrogenace.

   Může účinně přeměňovat CO2 na meziprodukty obsahující kyslík a účinně potlačovat tvorbu vedlejších produktů.

   Meziprodukty se přenášejí na molekulární síto klec.

  Kondenzační reakce probíhá za získání benzinových uhlovodíkových složek. Studie také zjistila, že precizní řízení duálních aktivních míst hraje zásadní roli při tvorbě benzínových uhlovodíkových složek. Kromě toho tým výzkumu a vývoje dokončil přípravu a zvětšení katalyzátoru a získal vysoce mechanické mechanické částicové katalyzátory. V průmyslových podmínkách má katalyzátorový systém podmínky pro demonstrační aplikace.

  Recenzenti tuto práci velmi ocenili a považují ji za průlom v oblasti přeměny CO2, což představuje důležitou platformu pro přeměnu CO2 na chemikálie a paliva.

   Výsledky publikované v časopise Nature Chemistry jsou tentokrát po laboratorních výsledcích výzkumu přímé syntézy olefinů ze syntézního plynu v loňském roce v časopise Nature. Opět byl oznámen důležitý průlom v nízkouhlíkové přeměně a využití. Výše ​​uvedené výsledky byly v loňském roce také vybrány jako deset nejlepších šanghajských vědeckých a technologických akcí v roce 2016. Postupný výstup těchto výsledků je rovněž fázovým znamením výsledků hloubkové integrace vědy a vzdělávání mezi Šanghajským institutem pro pokročilý výzkum Čínské akademie věd a Šanghajskou univerzitou pro vědu a technologii a snahou o podporovat výstavbu Zhangjiangského komplexního národního vědeckého centra.

.