温室气体CH4和CO2转化成高值化学品研究进展.pdf

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1、第1O期化学世界·635·温室气体CH4和CO2转化成高值化学品研究进展陶泳，忻君瑶，．高滋。(1．上海市化工科学技术情报研究所，上海200030；2．复旦大学化学系，复旦催化研究所，上海200433)摘要：CO。和CH是两种主要的温室气体．将它们转化为高值化学品是全世界科技工作者正在努力的目标．这两种气体的分子内键很强，热力学上十分稳定．要使它们之间发生反应，传统的方法是高温和采用合适的催化体系，但是近年来出现了一些新的技术如介电位垒放电和光催化，对克服反应的热力学和动力学位垒，呈现显著的促进作用．将

2、对国内外CH和Co反应的研究现状作扼要的介绍．关键词：温室气体；CH；CO2；高值化学品中图分类号：TQ221．1文献标志码：A文章编号：0367—6358(2011)10—0635—04ResearchProgressonConversionofGreenhouseGasesCH4andCO2tOHigherValueChemicalsTAOYong，XINJun—yao，GAOZi(1．ShanghaiResearchInstituteofChemicalIndustryScienceandTech

3、nologyInformation，Shanghai200030，China；2．DepartmentofChemistry，InstituteofCatalysis，FudanUniversity，Shanghai200433，China)Abstract；CO2andCH4aretwoimportantgreenhousegases．Toconvertthemintohighervaluechemicalsisthetargetofmanyresearchworksintheworld．Theint

4、ramolecularbondsofthesetwogasesarestrong，SOtheyarechemicallyinertandthermodynamicallystable．Thetraditionalwaytomaketheminteractistoprovidehightemperatureandtocreateanappropriatecatalyticsystem．Recently，newalternativetechnologies，suchasdielectricbarrierdi

5、schargeandphotocatalysis，appearandbegintoshowadvantagestoovercomethethermodynamicandkineticbarriersofvariousreactionprocesses．TheresearchprogressonthereactionsofCH4andCO2bothhomeandabroadisbrieflyintroducedinthisreview．Keywords：greenhousegas；CH4；CO2；high

6、ervaluechemicalsC0和CH是两种重要的温室气体．当前全世的比例较低，只占总消费量的10左右，生产的主界Co的年排放量已达到29×10。t，而Co的工要产品有合成氨，甲醇，乙炔，醋酸，氯甲烷和二硫化业利用率仍很低，只占总排放量的3％左右．在化学碳等．工业中Co。可用于生产尿素，碳酸盐，甲醇和水杨CO和CH的共同特点是分子内的键很强，具酸等少数产品．CH4虽然在大气中的含量远低于有很高的热力学稳定性．CO分子是线性对称的，CO。，但CH的温室效应是CO：的25倍．世界上分子中C—O键能为53

7、2kJ／mol；CH分子具有对称CH资源十分丰富，已查明的储量达187万亿立方的四面体结构，分子中C—H键能为434kJ／mo1．在米．目前CH主要用于发电和民用燃料，化工利用反应过程中要活化强化学键，不仅需要提供大量的收稿日期：2010-11—03；修回Et期：2011-06—22作者简介：陶泳(1966～)，男，硕士，主要从事科技情报工作。化学世界热能，还需要有合适的催化剂，以克服反应动力学位水热合成一负载法制备了Ni／Ce-Zr-Al—O催化剂，在垒1073K，CH和CO2转化率分别达到89和98

8、9／6，常见的CH和CO。反应，例如CH偶联，芳构催化剂在198h内不失活，反应原料中添加少量水化和重整，CO加氢还原，cH和CO合成醋酸和气，CH转化率还可提高至94．然而这些研究结丙酮等的Gibbs自由能变化都是正的，说明它们在果离工业催化剂的要求还有距离．热力学上是不利的，需要的反应温度和能耗高，容易近来有人提出了一种所谓“三重整”的新工结焦，而且会由于反应产物不稳定而影响选择性．这艺[5]。即以电厂烟道气为原料，将吸热的干重整和往往