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题名二氧化碳甲烷化催化剂及反应机理研究进展
被引量：3
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作者
田郡博
古芳娜
苏发兵
张战国
许光文
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机构
沈阳化工大学资源化工与材料教育部重点实验室
中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室
沈阳化工大学能源与化工产业技术研究院
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出处
《过程工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期375-395,共21页
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基金
国家自然科学基金资助项目(编号:21776286)。
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文摘
在“双碳”目标的背景下,明确碳处理路径至关重要。利用可再生能源制得的氢,将二氧化碳(CO_(2))通过甲烷化反应制备合成天然气(SNG)被广泛认为是一种高效、有前景的碳捕集利用技术,有望实现碳循环利用。近年来,二氧化碳甲烷化催化剂及相关反应机理均取得了许多新进展。鉴于此,本工作对该反应进行了系统的综述。首先,介绍了CO_(2)甲烷化反应的热力学研究中不同反应条件的影响;随后从活性金属、载体、制备方法及辅助技术等四方面介绍了CO_(2)甲烷化催化剂的研究进展,其中活性组分包括非贵金属基(Ni,Fe,Co和Mo)和贵金属基(Ru,Rh,Pt和Pd),载体包括传统氧化物(Al2O3,SiO_(2),TiO_(2),ZrO_(2)和CeO_(2))和新型载体材料(金属有机框架和碳基材料),催化剂制备方法包括传统制备方法(浸渍法、共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法和固相合成法)和合成辅助技术(超声波、微波和等离子体等);总结了CO_(2)甲烷化反应遵循的两条机理路径(甲酸盐路径和CO路径),并指出CO_(2)甲烷化的具体反应途径与催化剂表面特性(如羟基丰富度和O_(2)-位点)和反应条件(如反应温度和压力)相关;最后提出了当前研究存在的挑战,并对研究前景作出展望。
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关键词
CO_(2)甲烷化
热力学
催化剂
制备方法
反应机理
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Keywords
CO_(2)methanation
thermodynamics
catalyst
preparation method
reaction mechanism
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分类号
X701
[环境科学与工程—环境工程]
TQ221.11
[化学工程—有机化工]
TQ426
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