Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив

• Veröffentlicht in: Каталіз та нафтохімія
• Datum: 2020
• Heft: 30
• Сторінки: 1-18
• ISSN: 2707-5796
• Автори та афіліації: Yu.V. Bilokopytov — Національний авіаційний університет, пр. Любомира Гузара 1, Київ, Україна 03058; S.L. Melnykova — Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Харківське шосе, 50, Київ, Україна, 02160; N.Yu. Khimach — Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В.П. Кухаря НАН України, Харківське шосе, 50, Київ, Україна, 02160
• Ключові слова: метанування со2, оксидні каталізатори, мідний каталізатор, каталізатор, нанесені оксидні каталізатори, моторне паливо, оксидні електрокаталізатори, мідьвмісний каталізатор, каталіз, гідроксилювання
• Hauptverfasser: Bilokopytov, Yu.V., Melnykova, S.L., Khimach, N.Yu.
• Format: Artikel
• Sprache: Ukrainisch
• Veröffentlicht: V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020
• Schlagworte: Гідрогенізація; двооксид карбону; каталізатор; метанол; етанол; диметиловий етер; вуглеводні
• Online Zugang: https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/20
• Назва журналу: Catalysis and petrochemistry

 CO2 – шкідливий парниковий газ, продукт викидів хімічних виробництв, згоряння викопного палива та автомобільних вихлопів, одночасно є загальнодоступним джерелом карбону. В огляді розглядаються різні шляхи гідрогенізації діоксиду карбону в компоненти моторних палив – метанол, диметиловий етер, етанол, вуглеводні – в присутності гетерогенних каталізаторів. На кожному маршруті перетворення CO2 (в оксигенати або вуглеводні) першою стадією є утворення СО за оберненою реакцією водяного газу, що необхідно враховувати при виборі каталізаторів процесу. Аналізується вплив хімічної природи, питомої поверхні, розміру часток і взаємодії між компонентами каталізатора, а також способу його одержання на перебіг процесів перетворення СО2. Зазначається, що основними активними компонентами перетворення СО2 в метанол є атоми і йони міді, що взаємодіють з оксидними складовими каталізатора. Простежуєтьсяпозитивний вплив на активність традиційного мідь-цинк-алюмінійоксидного каталізатора синтезу метанолу з синтез-газу добавок оксидів інших металів, зокрема тих, що мають сильні основні центри на поверхні. Найактивнішими каталізаторами синтезу диметилового етеру (ДМЕ) з СО2 і Н2 є біфункціональні, що, поряд з каталізатором синтезу метанолу, містять дегідратуючий компонент, наприклад, мезопористі цеоліти з кислотними центрами слабкої та середньої сили, рівномірно розподіленими на поверхні. Синтез вуглеводнів бензинового ряду (≥ С5) здійснюється на поліфункціональних каталізаторах, що також містять цеоліти, через утворення СО або СН3ОН і ДМЕ як проміжних продуктів. Гідрогенізація СО2 в етанол може розглядатися як альтернатива синтезу етанолу через гідратацію етилену, основними проблемами залишаються жорсткі умови синтезу, висока енергія активації діоксиду вуглецю, а також висока селективність за вуглеводнями, зокрема, за метаном. Подальше підвищення селективності і ефективності процесів гідрогенізації діоксиду вуглецю передбачає використання нанорозмірних каталізаторів з урахуванням механізму реакцій перетворення СО2, розробку способів вилучення із зони реакції надлишкової води як бічного продукту та підвищення стабільності каталізаторів у часі.