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CO_(2)加氢制甲醇非贵金属催化剂研究进展与展望
1
作者
陆诗建
华凯敏
+4 位作者
陈志强
季轩宇
康国俊
刘玲
程若霖
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第8期11-38,共28页
人为CO_(2)排放激增引发的环境危机加速了碳中和技术的发展,其中CO_(2)加氢制甲醇因兼具碳减排、绿氢储能与高附加值化学品转化潜力备受关注,但其工业化应用受限于高效催化剂的开发与反应机制的深入解析。围绕具有良好工业前景的非贵金...
人为CO_(2)排放激增引发的环境危机加速了碳中和技术的发展,其中CO_(2)加氢制甲醇因兼具碳减排、绿氢储能与高附加值化学品转化潜力备受关注,但其工业化应用受限于高效催化剂的开发与反应机制的深入解析。围绕具有良好工业前景的非贵金属催化体系,系统综述其热力学路径、催化剂设计与反应机理的最新进展。研究指出,Cu基催化剂通过活性位优化与界面工程显著提升活性位点密度与氧空位再生能力;In_(2)O_(3)基催化剂因高氧空位稳定性与抗烧结特性展现优异性能;Zr基固溶体催化剂则通过晶格应力与氧空位协同作用效应优化电子结构,突破单组分性能瓶颈。此外,载体比表面积与路易斯酸碱位、助剂的选择及其电子转移功能以及制备策略对金属活性位的精准调控,被证实为关键优化方向。反应机理层面,实验与理论计算揭示甲酸盐路径(^(*)HCOO主导)与逆水煤气变换–羰基化路径(^(*)COOH解离)的竞争机制,具体主导机制与催化剂结构特性密切相关。本综述通过多维度整合催化剂设计、表界面特性、反应性能与动力学行为的关联性研究,为构建新型高效CO_(2)制甲醇体系的开发提供理论支撑,推动碳循环技术与绿氢经济的深度融合,对碳中和目标下能源-环境协同技术发展具有重要参考价值。
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关键词
CO_(2)加氢制甲醇
非贵金属
催化剂
Cu
基
催化剂
In_(2)O_(3)
基
催化剂
zr基固溶体催化剂
CO_(2)加氢反应机制
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职称材料
题名
CO_(2)加氢制甲醇非贵金属催化剂研究进展与展望
1
作者
陆诗建
华凯敏
陈志强
季轩宇
康国俊
刘玲
程若霖
机构
中国矿业大学江苏省煤基温室气体减排与资源化利用重点实验室
中国矿业大学碳中和研究院
中国矿业大学化工学院
出处
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第8期11-38,共28页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2023QN1069)
国家重点研发计划资助项目(2022YFE0115800)
+3 种基金
CO_(2)相变吸收-催化解吸耦合体系设计与分子机理研究资助项目(2023KYJD1004)
社会发展-碳达峰碳中和科技创新专项资金资助项目(BE2023852)
浙江省科技计划资助项目(2023C03156)
宁波市科技计划资助项目(2022Z163)。
文摘
人为CO_(2)排放激增引发的环境危机加速了碳中和技术的发展,其中CO_(2)加氢制甲醇因兼具碳减排、绿氢储能与高附加值化学品转化潜力备受关注,但其工业化应用受限于高效催化剂的开发与反应机制的深入解析。围绕具有良好工业前景的非贵金属催化体系,系统综述其热力学路径、催化剂设计与反应机理的最新进展。研究指出,Cu基催化剂通过活性位优化与界面工程显著提升活性位点密度与氧空位再生能力;In_(2)O_(3)基催化剂因高氧空位稳定性与抗烧结特性展现优异性能;Zr基固溶体催化剂则通过晶格应力与氧空位协同作用效应优化电子结构,突破单组分性能瓶颈。此外,载体比表面积与路易斯酸碱位、助剂的选择及其电子转移功能以及制备策略对金属活性位的精准调控,被证实为关键优化方向。反应机理层面,实验与理论计算揭示甲酸盐路径(^(*)HCOO主导)与逆水煤气变换–羰基化路径(^(*)COOH解离)的竞争机制,具体主导机制与催化剂结构特性密切相关。本综述通过多维度整合催化剂设计、表界面特性、反应性能与动力学行为的关联性研究,为构建新型高效CO_(2)制甲醇体系的开发提供理论支撑,推动碳循环技术与绿氢经济的深度融合,对碳中和目标下能源-环境协同技术发展具有重要参考价值。
关键词
CO_(2)加氢制甲醇
非贵金属
催化剂
Cu
基
催化剂
In_(2)O_(3)
基
催化剂
zr基固溶体催化剂
CO_(2)加氢反应机制
Keywords
catalytic hydrogenation of CO_(2)to methanol
non-noble metal catalysts
Cu-based catalysts
In_(2)O_(3)-based catalysts
zr
-based solid solution catalysts
reaction mechanisms of CO_(2)hydrogenation
分类号
TQ426 [化学工程]
TQ223.1 [化学工程—有机化工]
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作者
出处
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1
CO_(2)加氢制甲醇非贵金属催化剂研究进展与展望
陆诗建
华凯敏
陈志强
季轩宇
康国俊
刘玲
程若霖
《洁净煤技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
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