Гідрогенізація діоксиду вуглецю як альтернативне джерело вуглеводнів

• Datum: 2020
• Hauptverfasser: Kamensky, D.S., Yevdokymenko, V.O., Tkachenko, T.V., Khimach, N.Y., Kashkovsky, V.I.
• 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; діоксид вуглецю; каталітичні композиційні мембрани; вуглеводні С1-С5; направлений потік гідратованих протонів
• Online Zugang: https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/36
• Назва журналу: Catalysis and petrochemistry

Нині одним із перспективних напрямків є хімічна утилізація діоксиду вуглецю в хімічні продукти й палива. Проведено дослідження гідрогенізації діоксиду вуглецю на каталітичних композиційних мембранах з одержанням нижчих вуглеводнів. Розроблені мембраннокаталітичні композити являють собою поєднання активної каталітичної та протонопровідної складових, нанесених на термо- та хемостійкий гнучкий носій – термостійку тканину кевлар. У ролі протонопровідної складової було використано продукт окиснювальної дегідрополіконденсації ацетилену. При виготовленні активних електродів мембранного композиту були використані стандартні широковживані промислові каталізатори: платинований оксид алюмінію (Pt/Al2O3), алюмонікельмолібденовий (Ni/Mo/Al), платинований оксид алюмінію із добавкою заліза (Fe/Pt/Al2O3). Каталітичні дослідження здійснювали у лабораторному реакторі проточного типу, внутрішній об’єм, якого розділено на дві камери за допомогою композитної каталітичної мембрани. Гідрогенізацію діоксиду вуглецю проводили у діапазоні температури 150–300 °С, тиску 1,0 МПа та мольному відношенні вихідної суміші n(CO2)/n(H2) = 1/1,18. Застосування принципу "водневого насосу" дозволило в 3-4 рази підвищити активність мембранного композиційного каталізатора. Експериментально було показано, що генерація потоку протонів через мембранний композит, в залежності від вибраного каталітичного компоненту, дозволяє проводити гідрогенізацію діоксиду вуглецю з одержанням нижчих вуглеводнів від С1 до С5. Активний каталітичний компонент, який у своєму складі містить платину або нікель, веде селективну гідрогенізацію СО2 до метану з можливістю нарощування карбонового ланцюга із утворенням алканів. Залізовмісний каталітичний компонент дозволяє проводити гідрування діоксиду вуглецю до метану з можливістю нарощування карбонового ланцюга і утворення алкенів.