8月6日，低碳院煤基化學(xué)品技術(shù)研究中心和煤間接液化技術(shù)研究中心合作在二氧化碳催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得重要研究進展，研究團隊成功開發(fā)了高結(jié)構(gòu)強度和高導(dǎo)熱性的自支撐型鐵基雙功能催化劑,，實現(xiàn)二氧化碳加氫高選擇性合成烯烴，烯烴單程收率為目前公開報道的最高水平,。相關(guān)成果以“Stable Three-dimensional Macroporous Iron-foam Catalyst for Direct Conversion of CO2 to Olefins”為題,，發(fā)表在SCI化學(xué)領(lǐng)域一區(qū)TOP期刊《ACS Catalysis》（影響因子11.3）。
圖為低碳院在CO2催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的成果發(fā)表在催化國際權(quán)威期刊《ACS Catalysis》
二氧化碳的高效轉(zhuǎn)化利用對緩解能源危機以及實現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)具有重要的戰(zhàn)略意義,。其中,，耦合可再生綠氫與二氧化碳催化轉(zhuǎn)化，可實現(xiàn)綠色甲醇,、綠色航煤等綠色燃料和烯烴等高附加值化學(xué)品的可持續(xù)生產(chǎn),。低碳院研究團隊在前期工作中基于改進的沉淀法工藝，合成出高效協(xié)同的FexC-FexOy-M催化劑,，實現(xiàn)了一步法二氧化碳加氫制線性α-烯烴,；先后完成了公斤級催化劑放大驗證和長周期（>1000 小時）穩(wěn)定性考察，并基于多種原位表征技術(shù)解析了催化劑活性相結(jié)構(gòu)和動態(tài)變化機制,。
為了進一步提高烯烴產(chǎn)品的選擇性,，并解決催化劑結(jié)構(gòu)強度和床層熱點問題,，研究團隊以高強度和高導(dǎo)熱性能的金屬態(tài)泡沫鐵為載體,，設(shè)計合成了高結(jié)構(gòu)強度和高導(dǎo)熱性的自支撐型鐵基雙功能催化劑。豐富的雙活性位點界面結(jié)構(gòu)有效強化了反應(yīng)原位耦合,，抑制了一氧化碳副產(chǎn)物選擇性和提高C4+烯烴產(chǎn)物的生成,。結(jié)合先進表征方法，研究團隊與北京化工大學(xué)和中國科學(xué)院山西煤化所相關(guān)團隊合作,，系統(tǒng)解析了催化劑構(gòu)效關(guān)系和反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)機理,。
本研究為二氧化碳高效轉(zhuǎn)化利用提供了一種有潛力的技術(shù)路線，解決了二氧化碳加氫合成烴類由實驗室邁向工業(yè)放大過程中面臨的催化劑結(jié)構(gòu)強度和床層傳熱等工程難題,。研究團隊圍繞該技術(shù)已申請相關(guān)專利6項,，該工作得到低碳院自有資金項目和國家自然科學(xué)基金等項目的資助。低碳院煤基化學(xué)品技術(shù)研究中心將進一步加強綠色燃料和高值化學(xué)品合成的技術(shù)開發(fā),，為集團公司在綠色清潔燃料領(lǐng)域業(yè)務(wù)拓展和落實“雙碳”目標(biāo)提供科技支撐,，為集團公司全面建設(shè)世界一流清潔低碳能源科技領(lǐng)軍企業(yè)貢獻科技力量。