Page 83 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

Vol.13，No.1 环 境 工 程 技 术 学 报 第 13 卷，第 1 期
Jan.，2023 Journal of Environmental Engineering Technology 2023 年 1 月

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潘冠福，麻媛媛，徐定华，等.CO 催化转化催化剂研究现 状 [J].环境工程技术学报，2023，13（1）：79-84.
PAN G F,MA Y Y,XU D H,et al.Research status on catalyst of CO catalytic conversion[J].Journal of Environmental Engineering Technology，2023，
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13（1）：79-84.
CO 催化转化催化剂研究现状
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潘冠福，麻媛媛，徐定华，杭晨哲，刘扬

中国计量科学研究院
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摘要 将 CO 通过催化反应转化为甲烷、甲醇、一氧化碳、甲酸、低碳烯烃和芳香烃等有价值化工原料是实现碳达峰和碳中和
的重要手段。催化剂是转化过程的决定因素之一，开发高转化率和高选择性的催化剂仍是当 前 CO 催化转化研究的重点内
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容。目前，采用的催化剂主要为贵金属催化剂和部分过渡态金属催化剂，同时部分非金属催化剂、新型催化剂和本体催化剂也
具有良好的催化活性。转化产物分子结构的复杂化和非均相化程度越高， 则 CO 催化转化的转化率和选择性越低。催化反应
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以热催化和光催化为主，反应条件的差异导致不同催化剂的性能可比性较差。因此，除开发高效催化剂外，建立规范化的
CO 催化转化评价方法也是未来研究的重点。
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关键词 CO ；催化转化；催化剂；转化率；选择性
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中图分类号：X511 文章编号：1674-991X（2023）01-0079-06 doi：10.12153/j.issn.1674-991X.20210763
Research status on catalyst of CO catalytic conversion
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PAN Guanfu, MA Yuanyuan, XU Dinghua, HANG Chenzhe, LIU Yang
National Institute of Metrology，China

Abstract The catalytic conversion of CO to valuable chemical materials such as methane, methanol, carbon
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monoxide, methanoic acid, light olefins, arene, and so on is an important way for the carbon peak and carbon
neutrality. Catalyst is one of the decisive factors in the conversion process, so the development of new catalysts with
high conversion rate and selectivity is still the focus of CO catalytic conversion research. The catalysts currently
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used are mainly noble metal catalysts, with some parts being transition metal catalysts. Moreover, some nonmetal
catalysts, new catalysts and bulk catalysts are also proven to have good catalytic performance. With the complexity
and heterogeneity of converted products increasing, the conversion rate and selectivity of CO catalytic conversion
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turns lower. The catalytic reaction mainly contains thermocatalytic and photocatalytic, and the differences of
catalytic conditions lead to the poor comparability of the performance of different kinds of catalysts. As a result,
establishing standardized evaluation methods for CO catalytic conversion will also be the key research area
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besides developing high-performance catalysts.
Key words CO ; catalytic conversation; catalyst; conversion rate; selectivity
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CO 过度排放是全球变暖、极端天气和荒漠化 学惰性导致其活化难度大、转化率和产率较低，构建
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等环境问题的主要诱导因素之一。中国作 为 CO 排 合理的催化体系是提升转化率的最佳途径。CO 催
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放量较高的国家之一，面临着巨大的压力。但我国 化转化主要通过热催化、光催化、电催化、太阳能光
的工业化进程尚未完成，CO 排放量不会立即停止 热协同催化和生物催化等技术实现。其中热催化适
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增长，无法仅靠少排或不排实现控碳目标 。将 用范围最广，应用场景最多，反应条件最易控制。工
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CO 定向转化为有价值的化学品、能源与材料，可以 业催化剂的生产过程由于要满足大批量生产要求，
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缓解环境问题，并减缓人类对化石能源的依赖，将丰 且生产工序复杂，导致成品催化剂性状及性能常具
富、价廉、可再生 的 CO 变废为宝，以部分替代化石 有不稳定性。国际知名的化工企业如巴斯夫、阿托
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原料，满足可持续发展需求，是具有重要意义的研究 菲娜、AB 及中国石化等都已经具备成熟的催化剂
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方向 [2-3] 。 但 CO 气体固有的热力学稳定性和动力 生产线，但催化剂产品主要应用于常规化学原料的
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收稿日期：2021-11-24
基金项目：国家重点研发计划重点专项课题（2021YFF0600602）
作者简介：潘冠福（1988—），男，副研究员，博士，主要从事催化燃烧、有机污染物处理等研究，pangf@nim.ac.cn