近日，实验室在二氧化碳加氢制甲醇技术方面取得进展。由赵宁副研究员带领的研究团队与所内课题组密切配合，完成了二氧化碳加氢制甲醇工业单管实验，并实现了稳定运行，标志着该技术向工业化迈出了坚实一步。
甲醇是化学工业中最重要的基础原料之一，主要用于生产甲醛、二甲醚、醋酸等化工产品，也可用作生产烯烃（乙烯、丙烯），芳烃（苯、甲苯、二甲苯），汽油等化学品或燃料，从而部分缓解对于石油资源的依赖。此外，甲醇还是一种清洁能源，可以作为内燃机或燃料电池的燃料使用。将二氧化碳中的碳、氧资源进行利用，通过加氢过程合成甲醇，有助于实现碳资源的循环利用并减少对化石能源、资源的依赖，同时减轻环境负担。
由于二氧化碳难以活化，因此高效催化剂的研发是实现二氧化碳加氢制甲醇过程的研究重点。课题组通过多年的系统研究，对铜基催化剂的设计与制备、催化剂的构效关系、反应工艺、二氧化碳活化和加氢反应机理等方面均有了深入的认识。研究结果表明，CO2转化率与Cu的表面积相关，目的产物甲醇的选择性与催化剂表面的强碱位以及特殊价态铜物种（Cuα+）相关。研究结果发表在高水平学术期刊上（J. of Catal., 2013, 298: 51-60; Appl. Catal. A: General, 2013, 468: 442-452; J. of CO2 Utiliz., 2013, 2: 16-23; Catal. Sci. & Tech., 2012, 2 (7): 1447-1454; 2015,5,4365-4377; Catal. Today, 2012, 194 (1): 9-15; Catal. Comm., 2014,50,78-82; RSC Advances, 2014, 4, 48888-48896; J. of Power Sources 2014, 251, 113-121; Catalysis Letters, 2015,145,1177-1185; Appl. Catal. B:2016,191,8-17）。
在此基础上，课题组开发出了具有自主知识产权的铜基催化剂，授权国家发明专利2项(201310175806.X, 201410001618.X)，并实现了催化剂的制备放大。工业单管实验结果表明，催化剂的性能达到了国内先进水平。
该项目得到了山西省煤基重点科技攻关项目、国家自然科学基金和国家科技支撑计划的支持。

二氧化碳加氢制甲醇工业单管实验装置

铜基催化剂

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