大连化物所新催化剂实现CO2直接加氢制取汽油_气品资讯

5月3日消息，中国科学院大连化学物理研究所碳资源小分子与氢能利用创新特区研究组孙剑、葛庆杰研究员团队通过设计一种新型Na-Fe₃O₄/HZSM-5多功能复合催化剂，成功实现了CO₂直接加氢制取高辛烷值汽油。相关研究成果发表在《自然通讯》杂志上。

化石能源的大量消耗使温室气体如CO₂排放量急剧增加，引起了全球气候变暖等日益严峻的环境问题。汽油是全球用量最大的燃料之一，如以CO₂作为原料生产汽油，将是一种潜在替代化石燃料的清洁能源策略，不仅可有效降低CO₂造成的温室效应，还可减轻对传统化石能源的依赖。但是CO₂的活化与选择性转化仍面临巨大挑战。

研究团队设计了一种高效稳定的Na-Fe₃O₄/HZSM-5多功能复合催化剂，在接近工业生产的条件下，该催化剂实现了CH₄和CO的低选择性，烃类产物中汽油馏分烃(C₅-C₁₁)的选择性达到78%。汽油馏分主要为高辛烷值的异构烷烃和芳烃，基本满足国V标准对苯、芳烃和烯烃的组成要求。该催化剂还具有较好的稳定性，可连续稳定运转1000小时以上。对CO₂直接转化制取汽油的反应途径研究表明，对多活性位结构及其亲密性效应(proximity effect)的精准调控是实现CO₂加氢制汽油的关键。该技术不仅为CO₂加氢制液体燃料的研究拓展了新思路，还为间歇性可再生能源(风能、太阳能、水能等)的利用提供了新途径。