Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив
 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, диметилови...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/20 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Репозитарії
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471895840161792 |
|---|---|
| author | Bilokopytov, Yu.V. Melnykova, S.L. Khimach, N.Yu. |
| author_facet | Bilokopytov, Yu.V. Melnykova, S.L. Khimach, N.Yu. |
| author_sort | Bilokopytov, Yu.V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-12-10T12:27:19Z |
| description |  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. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:49:48Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-20 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:49:48Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-202021-12-10T12:27:19Z Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив Catalysts for hydrogenation of CO2 into components of motor fuels Bilokopytov, Yu.V. Melnykova, S.L. Khimach, N.Yu. hydrogenation carbon dioxide catalyst methanol ethanol dimethyl ether hydrocarbons Гідрогенізація двооксид карбону каталізатор метанол етанол диметиловий етер вуглеводні  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. CO2 is a harmful greenhouse gas, a product of chemical emissions, the combustion of fossil fuels and car exhausts, and it is a widely available source of carbon. The review considers various ways of hydrogenation of carbon dioxide into components of motor fuels - methanol, dimethyl ether, ethanol, hydrocarbons - in the presence of heterogeneous catalysts. At each route of conversion of CO2 (into oxygenates or hydrocarbons) the first stage is the formation of CO by the reverse water gas shift (rWGS) reaction, which must be taken into account when catalysts of process are choosing. The influence of chemical nature, specific surface area, particle size and interaction between catalyst components, as well as the method of its production on the CO2 conversion processes is analyzed. It is noted that the main active components of CO2 conversion into methanol are copper atoms and ions which interact with the oxide components of the catalyst. There is a positive effect of other metals oxides additives with strong basic centers on the surface on the activity of the traditional copper-zinc-aluminum oxide catalyst for the synthesis of methanol from the synthesis gas. The most active catalysts for the synthesis of DME from CO2 and H2 are bifunctional. These catalysts contain both a methanol synthesis catalyst and a dehydrating component, such as mesoporous zeolites with acid centers of weak and medium strength, evenly distributed on the surface. The synthesis of gasoline hydrocarbons (≥ C5) is carried out through the formation of CO or CH3OH and DME as intermediates on multifunctional catalysts, which also contain zeolites. Hydrogenation of CO2 into ethanol can be considered as an alternative to the synthesis of ethanol through the hydration of ethylene. High activation energy of carbon dioxide, harsh synthesis conditions as well as high selectivity for hydrocarbons, in particular methane remains the main problems. Further increase of selectivity and efficiency of carbon dioxide hydrogenation processes involves the use of nanocatalysts taking into account the mechanism of CO2 conversion reactions, development of methods for removing excess water as a by-product from the reaction zone and increasing catalyst stability over time. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020-11-24 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/20 10.15407/kataliz2020.30.001 Catalysis and petrochemistry; No. 30 (2020): Catalysis and petrochemistry; 1-18 Каталіз та нафтохімія; № 30 (2020): Каталіз та нафтохімія; 1-18 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2020.30 uk https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/20/11 |
| spellingShingle | Гідрогенізація двооксид карбону каталізатор метанол етанол диметиловий етер вуглеводні Bilokopytov, Yu.V. Melnykova, S.L. Khimach, N.Yu. Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив |
| title | Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив |
| title_alt | Catalysts for hydrogenation of CO2 into components of motor fuels |
| title_full | Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив |
| title_fullStr | Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив |
| title_full_unstemmed | Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив |
| title_short | Каталізатори гідрогенізації СО2 в компоненти моторних палив |
| title_sort | каталізатори гідрогенізації со2 в компоненти моторних палив |
| topic | Гідрогенізація двооксид карбону каталізатор метанол етанол диметиловий етер вуглеводні |
| topic_facet | hydrogenation carbon dioxide catalyst methanol ethanol dimethyl ether hydrocarbons Гідрогенізація двооксид карбону каталізатор метанол етанол диметиловий етер вуглеводні |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/20 |
| work_keys_str_mv | AT bilokopytovyuv katalízatorigídrogenízacííso2vkomponentimotornihpaliv AT melnykovasl katalízatorigídrogenízacííso2vkomponentimotornihpaliv AT khimachnyu katalízatorigídrogenízacííso2vkomponentimotornihpaliv AT bilokopytovyuv catalystsforhydrogenationofco2intocomponentsofmotorfuels AT melnykovasl catalystsforhydrogenationofco2intocomponentsofmotorfuels AT khimachnyu catalystsforhydrogenationofco2intocomponentsofmotorfuels |