Page 86 - 《环境工程技术学报》2023年第1期
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· 82 · 环境工程技术学报 第 13 卷
剂可以有效地促 进 CO 加氢转化，C ～C 烯烃的选 择性 达 73.9%。L 等 [42 ] 在 ZnZr O 固溶体 和 HZSM-
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择性为 40 %，是占比最高的产物。Chen 等 [37-38] 5 构建的复合催化 剂 ZnZrO/ZSM- 上进 行 CO 加
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合成了一系列经由甲醇或二甲醚中间体的 ZnO- 氢制芳香烃， 在 320 ℃、4.0 MPa、1 200 mL/(g·h 条
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ZrO /SAPO-34、ZnO-ZrO /ZSM- 和ZnAl O │MOR 件下，CO 单程转化率达 14%，芳香烃选择性达
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等双功能催化或接力催化剂，发 现 ZnO-ZrO 固溶体 73%。Wan 等 [43 ] 设 计 了 一 种 由 Cr O 和 HZSM-
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和具有尖晶石结构 的 ZnGa O 、ZnAl O 化合物与 5 分子筛组成的复合催化 剂 Cr O /HZSM-5，可直接将
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SAPO-3 耦合，可以 将 CO 高选择性转化为低碳烯 CO 转化为芳香烃。由于该复合催化剂 中 2 组分协同
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烃。在 ZnGa O /SAPO-3 上，低碳烯烃选择性可 作用， 在 350 ℃、3 MPa、c （H ）∶ c （CO ）=3、GHSV=
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达 86%。 1 200 mL/(g·h 的反应条件下，CO 转化率可 达 34.5%，
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)
2.6 CO 催化制芳香烃催化剂 芳香烃选择性达 到 75.9%。
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芳香烃尤其是苯、甲苯和二甲苯（BTX），是生产
3 CO 转化催化剂对比
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合成橡胶、尼龙、树脂、香料和药物最重要的基础化
学原料，传统芳香烃的生产是以石油路线为基础的， 表 1 为 CO 催化转化为甲烷、甲醇、一氧化碳、
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如石脑油重整和石油裂解，严重依赖石油资源。 甲酸、低碳烯烃及芳香烃 这 6 种目前最主要产物所
CO 加氢合成芳香烃是一种非石油路线合成芳香烃 使用的代表性催化剂成分。这些催化剂主要由负载
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的技术，可以有效缓 解 CO 过量排放所引起的环境 于金属有机骨架、分子筛、活性炭、二氧化锆、氧化
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问题，也可以减少对石油资源的依赖，具有重要的现 铝和氧化镁等衬底材料上的活性组分构成。通过对
实意义 。Li 等 [40 ] 以碳微球为模板，成功制备了尺 比可以发现，贵金属催化剂对多种类型目标产物都
[39]
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寸均匀 的 CuO-ZnO-Al O 复合纳米粒子，作为活化 有较好的催化活性，非贵金属催化剂主要采用过渡
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CO 的催化剂，另外采用水热法在其表面包覆了 态金属元 素 Cu、Fe、Co、Ni、Z 等的盐与氧化物 。
[44]
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HZSM- 膜，用 于 CO 加氢制二甲醚的反应，CO 的 少数非金属催化剂、新型催化剂和本体催化剂在部
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转化率可 达 48.3%。N 等 [41 ] 利用纳米级尖晶石结构 分目标产物的催化中证实具有催化性能。催化反应
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的 ZnAlO 与 x HZSM- 组成复合催化剂， 在 320 ℃、 过程的能量输入方式主要以传热、光照、微波和等
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3.0 MPa、6 000 mL/(g·h)、H ∶CO ∶Ar=3∶1∶0.2（摩尔 离子体等手段为主。随着目标产物分子结构的复杂
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比）的反应条件下，CO 转化率 为 9.1%，芳香烃的选 化程度和非均相化程度的提高，CO 催化转化反应
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表 1 CO 转化催化剂对比
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Table 1 Comparison of catalysts for catalytic conversion of CO 2
产物 催化剂类型 催化剂 反应温度/℃ 转化率/% 选择性/%
贵金属 [10] Ni、Co、Pd和Ru掺杂的CeO 、Rh/γ-Al O 3 450 55 99
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甲烷 非贵金属 [15-16] Ni/α-Al O 、Ni/TiO 、Ni/MgO、Ni-Al LDHs 250 70～100 99～100
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非金属 [46] 胺基功能化石墨烯量子点 50～63
Cu基 [47-48] Cu/ZnO/Al O 、Cu/ZnO 260 95 70～98
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贵金属 [21-23] Pd/ZnO、Pd/CeO 、Au/ZnO 240 47.7
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甲醇
In O 基 [24] Fe、Ru、Co、Rh、Ni、Pd和Pt掺杂In O 3 270～300 3.7～10 71～87
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新型催化剂 [49] Ni Ga 220 90～100
x y
贵金属 [27] Pt/Au@Pd@UiO-66 300～400 7.3～35.3 70～100
一氧化碳
非贵金属 [29] CuZn-BTC CP纳米棒 500 5 100
异质化分子 [31] UiO-66-P-BF 2
甲酸 纳米金属 [32] NH -MIL-101(Cr) 242
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本体催化剂 [33] Ru(Ⅱ)@JMS-1a 110 98.8
Fe基 [36,38] Fe-MIL-88B、Fe/C 350 38.5 38.8
低碳烯烃
Zn基 [35] ZnO-ZrO /SAPO-34、ZnO-ZrO /ZSM 、ZnAl O │MOR 600 46 41.4
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Zn基 [41-42] ZnAlO 与HZSM-5复合、ZnZrO/ZSM-5 320 9.1～14 73～73.9
x
芳香烃
Cr基 [43] Cr O /HZSM-5 350 34.5 75.9
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