2021.06.23

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Innovazione nella ricerca sulla produzione diretta di combustibile liquido dall'anidride carbonica da parte dello Shanghai Advanced Research Institute

Innovazione nella ricerca sulla produzione diretta di combustibile liquido dall'anidride carbonica da parte dello Shanghai Advanced Research Institute

Innovazione nella ricerca sulla produzione diretta di combustibile liquido dall

  Notizie CCTV: Secondo il sito web dell'Accademia cinese delle scienze, di recente, il laboratorio chiave di scienza e ingegneria di conversione a basse emissioni di carbonio degli istituti di Shanghai per lo studio avanzato dell'Accademia cinese delle scienze e il laboratorio congiunto di energia a basse emissioni di carbonio di Shanghai Advanced Research Institute-Shanghai University of Science and Technology ha ottenuto i risultati nel campo dell'utilizzo dell'anidride carbonica (CO2).

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   Progressi importanti, uso creativo del catalizzatore a doppia funzione ossido di indio / setaccio molecolare (In2O3 / HZSM-5),Realizza la conversione in una fase dell'idrogenazione della CO2 per ottenere combustibile liquido ad alta selettività.

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   Tra questi, l'Istituto di microsistemi e tecnologie dell'informazione di Shanghai, l'Accademia cinese delle scienze ha partecipato a una parte dei lavori.

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   I risultati della ricerca sono stati pubblicati online sulla rivista Nature Chemistry il 12 giugno e hanno richiesto brevetti per invenzioni cinesi e brevetti PCT internazionali. Questo lavoro di ricerca è stato premiato dalla Natural Science Foundation of China,Forte sostegno da parte del Ministero della Scienza e della Tecnologia, della Commissione Municipale della Scienza e della Tecnologia di Shanghai e dell'Accademia Cinese delle Scienze. L'anidride carbonica (CO2) è il gas a effetto serra più importante. In qualità di emettitore principale, il mio paese deve affrontare forti pressioni per ridurre le emissioni.

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   Il governo cinese attribuisce grande importanza alla questione della riduzione delle emissioni di CO2. Il presidente Xi Jinping ha ribadito il precedente impegno della Cina alla Conferenza sul clima di Parigi secondo cui la Cina raggiungerà il picco delle emissioni di CO2 intorno al 2030 e si sforzerà di raggiungerlo il prima possibile. Ciò ha portato enormi pressioni di trasformazione all'adeguamento della struttura energetica interna e della struttura industriale, e le innovazioni tecnologiche e le scoperte tecnologiche correlate sono modi importanti per raggiungere la promessa del picco delle emissioni di carbonio. Allo stesso tempo, la CO2 è anche un composto "fonte di carbonio" che esiste in grandi quantità in natura.

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   Se l'idrogeno prodotto dall'elettrolisi dell'acqua da fonti energetiche alternative (energia solare, eolica, nucleare, ecc. ) Può essere utilizzato per convertire la CO2 in sostanze chimiche o combustibili utili,Aiuterà inoltre a risolvere i problemi ambientali causati dall'aumento della concentrazione di CO2 nell'atmosfera, dall'eccessiva dipendenza dai combustibili fossili e dallo stoccaggio di energie rinnovabili. I composti di idrocarburi come la benzina e il carburante per aerei sono importanti carburanti per i trasporti, ampiamente utilizzati in tutto il mondo e hanno un alto valore economico.

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   Il professor Olah, il famoso vincitore del Premio Nobel per la chimica, ha presentato "Il concetto di “ciclo artificiale del carbonio” può rendere più efficiente l'intero ciclo del carbonio se la CO2 viene convertita direttamente in combustibili liquidi con l'ausilio di fonti energetiche alternative. Attualmente, la ricerca sull'utilizzo delle risorse di CO2 è focalizzata principalmente sul semplice piccolo composti molecolari come metanolo, acido formico, metano e monossido di carbonio.

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   Di sintesi, tuttavia, a causa dell'inerzia chimica della molecola di CO2, è difficile convertirla in un composto contenente due o più atomi di carbonio. ?????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????????????????????????????? ??????????????????????????????????????Nel corso degli anni, il Key Laboratory of Low-Carbon Conversion Science and Engineering dell'Accademia cinese delle scienze ha svolto molto lavoro di ricerca e ha raggiunto una serie di risultati di ricerca nel campo dell'attivazione e conversione efficiente della CO2.

   Il nuovo catalizzatore di idrogenazione CO2 ad alta efficienza per la sintesi di metanolo ha completato 1200 ore di test a provetta singola in funzionamento continuo nel 2016 e la preparazione di un pacchetto tecnologico di anidride carbonica metanolo da 100. 000-300. 000 tonnellate / anno.

  Il follow-up collaborerà con le imprese per eseguire un test di raccordo industriale da mille tonnellate. Recentemente, il team di ricerca e sviluppo ha compiuto progressi rivoluzionari nella sintesi diretta di composti di idrocarburi ad alto tenore di carbonio dalla CO2.

   Esistono pochi studi sulla sintesi diretta di idrocarburi ad alto tenore di carbonio dalla CO2, principalmente a causa della mancanza di un sistema catalizzatore efficace. La ricerca esistente sulla sintesi di idrocarburi ad alto tenore di carbonio da CO2 ruota principalmente attorno a catalizzatori Fischer-Tropsch a base di ferro modificati.

  Ma l'efficienza non è elevata e la stabilità non è buona. Il team di Sun Yuhan, Zhong Liangshu e Gao Peng ha progettato con successo un catalizzatore a doppia funzione ossido metallico / setaccio molecolare, che ha fatto un passo avanti nella conversione altamente selettiva della CO2 in idrocarburi ad alto tenore di carbonio (nella foto). La selettività dei componenti idrocarburici della benzina (composti idrocarburici con numero di carbonio 5-11) nei prodotti idrocarburici raggiunge quasi l'80%.

  La selettività del metano sottoprodotto è inferiore all'1% e i componenti degli idrocarburi della benzina sono principalmente isoidrocarburi ad alto numero di ottano.

   Il catalizzatore bifunzionale utilizza la struttura altamente difettosa sulla superficie dell'ossido di indio per attivare la CO2 ed eseguire l'idrogenazione selettiva.

   Può convertire efficacemente la CO2 in intermedi contenenti ossigeno inibendo efficacemente la formazione di sottoprodotti.

   Gli intermedi vengono trasferiti al setaccio molecolare gabbia. La reazione di accoppiamento avviene per ottenere componenti idrocarburici della benzina. Lo studio ha anche scoperto che il controllo preciso dei doppi siti attivi gioca un ruolo vitale nella formazione dei componenti degli idrocarburi della benzina. Inoltre, il team di ricerca e sviluppo ha completato la preparazione e lo scale-up del catalizzatore e ha ottenuto catalizzatori di particelle di dimensioni industriali ad alta resistenza meccanica.

  Questo lavoro è stato molto apprezzato dai revisori ed è considerato una svolta nel campo della conversione della CO2, fornendo un'importante piattaforma per la conversione della CO2 in sostanze chimiche e combustibili.

   I risultati pubblicati sulla rivista Nature Chemistry questa volta sono dopo che i risultati della ricerca del laboratorio sulla sintesi diretta di olefine dal gas di sintesi sono stati pubblicati sulla rivista Nature lo scorso anno. È stato nuovamente annunciato un importante passo avanti nella conversione e nell'utilizzo a basse emissioni di carbonio. I risultati di cui sopra lo scorso anno sono stati selezionati anche come i primi dieci eventi scientifici e tecnologici di Shanghai nel 2016. La successiva produzione di questi risultati è anche un segno scenico dei risultati della profonda integrazione di scienza e istruzione tra l'Istituto di ricerca avanzata di Shanghai dell'Accademia cinese delle scienze e l'Università di scienza e tecnologia di Shanghai, e gli sforzi per promuovere la costruzione del Zhangjiang Comprehensive National Science Center.

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