硫鉬催化劑實現二氧化碳轉化爲甲醇

維也納科技大學(Vienna University of Technology)已經開發了一種新的方法:在一種特殊的硫鉬催化劑材料幫助下,液體甲醇(CH3OH)可以從二氧化碳(CO2)中生産出來。目前,這項新技術已經獲得了專利,幷且擴大到了工業規模。

在CO2濃度最高的地方,如大型工業工廠的廢氣流中,CO2可被最有效地利用。將CO2轉化爲有價值的産品的想法幷不新鮮。然而,這是一項困難而複雜的任務。有時,CO2須事先被富集和分離,這需要額外的成本和能源投入。

掃描電子顯微鏡下的二硫化鉬圖片

(來源:維也納科技大學)

“迄今爲止,爲了轉化CO2,經常使用基于銅的催化劑,”來自維也納科技大學材料化學研究所的Karin Föttinger教授說。“然而,它們有一個主要的缺點,即它們幷不堅固。如果廢氣流中除了CO2還有某些其他物質,例如硫磺,催化劑很快就會失去活性。”

因此,Karin Föttinger和她的研究小組開始尋找一種更好的材料。“如果你不僅想在實驗室裏使用這種方法,而且還想在工業中大規模使用,那麽你就需要一種催化劑,它的活性可能要低一點,但要堅固、耐用和可靠,而且這個工程無需進行預處理,”Föttinger解釋說。

維也納科技大學的研究小組表明,基于硫和鉬的硫鉬催化劑能够滿足這些要求。特殊的附加元素,如錳,確保不活躍的二氧化碳被激活和轉化。通過選擇附加元素,催化劑可精准適應所需的應用領域。

甲醇,也被稱爲甲基酒精,爲最簡單的酒精,其分子式爲CH3OH。它是一種輕型、易揮發、無色、易燃的液體,具有類似于乙醇的獨特酒精氣味。“CH3OH在室溫下呈液態,易于儲存。截至目前,CH3OH通常由化石原料生産而成,”Karin Föttinger說。“但也有可能使用我們的催化劑來生産其他分子,如高級醇。我們目前仍在努力弄清如何選擇合適的壓力和溫度等參數來生産不同的産品。”

乙醇和甲醇及异丙醇的原子結構圖片

Karin Föttinger說:“這種現實二氧化碳轉化爲甲醇的方法已經獲得了專利,現在將與夥伴公司合作,將其擴大到工業規模。通過這種方式,這種新型硫鉬催化劑應該爲實現工業上的氣候碳中和做出重要貢獻。”

 

 

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