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1、第29卷第9期催化学报2008年9月Vol.29No.9ChineseJournalofCatalysisSeptember2008文章编号:025329837(2008)0920817206特约综述:817～822合成气催化转化的绿色化学寇元(北京大学化学与分子工程学院,北京大学绿色化学研究中心,北京分子科学国家实验室,北京100871)摘要:将Ru催化剂加工到214nm就可以使费托合成的反应温度降低100℃而活性却达到传统Ru催化剂(200℃)的2～5倍.这一成果迅速被国内能源公司买断,显示了原创的绿色能源技术在中国生机无限.本文围绕甲醇、乙醇合成和铁基催化剂上的费托合成等讨论了
2、发展液相低温的合成气转化新化学.关键词:能源化学;绿色化学;纳米粒子催化剂;两相化;均相化中图分类号:O643文献标识码:AGreenChemistryofSyngasCatalyticConversionKOUYuan(PKUGreenChemistryCenter,BeijingNationalLaboratoryforMolecularSciences,CollegeofChemistryandMolecularEngineering,PekingUniversity,Beijing100871,China)Abstract:ThenewF2Ttechnology,whichh
3、asbeenlicensedtoSynfuelsChina,givesa352foldincreaseinactiv2ityoverconventionalsupportedcatalystsatanoperatingtemperatureofonly150℃,anda152foldincreaseat100℃.Thishasencouragedustofurtherdevelopnovelsyngasconversiontechnologiesatmuchlowertempera2turesinliquidphasesthathavehigherthermalefficiencie
4、sthantraditionaltechnologiesandarethereforemuchgreenerinnature.Newmethodsofmethanolsynthesis,ethanolsynthesis,andFe2basedFTsynthesisweredis2cussedasexamplesofsuchnewsyngasconversionchemistry.Keywords:energychemistry;greenchemistry;nanoclustercatalyst;biphase;homogeneous二十一世纪是化石资源绿色利用的世纪.在我催化转化路
5、线只有两条:一是合成气出发生产甲醇国,化石资源的高效清洁利用以及新型可再生能源(通常称为甲醇合成),年产千万吨的装置都已经投的开发将是长期的重大研究课题,也是实现社会和产,生产规模超过石油炼制;另一条就是费托合成谐发展的核心问题.相比煤的燃烧发电,煤经合成生产汽油柴油等油品.费托合成历经五十年的开气的间接液化和制氢都是清洁利用过程,研发上极发,磕磕绊绊,迄今仍处于探索和研发状态,大规模具战略价值.值得重视的是,能源研究涉及国家安工业化仍停留在各国的筹划之中.上述两条路线,全,我国在能源领域享有自主知识产权的原创性技一热一冷,究其原因,就在于传统催化技术的局限术不多,亟需通过先进材料和
6、过程的源头创新改变性.目前采用的费托合成催化剂效率很低,单个金这种被动局面.属原子上的转化频率(TOF)徘徊在1左右,比通常传统催化技术在能源领域取得了空前的成功,可接受的指标至少低一个数量级.为提高催化剂的但成功的背后也暴露出局限性.典型的例子就是合效率,工程上不得不采用浆态床.为提高催化剂活成气的催化转化.现在能用于工业化开发的合成气性,也为提高产率,反应温度一般控制在250℃,而收稿日期:2008208204.联系人:寇元.Tel:(010)62757792;E2mail:yuankou@pku.edu.cn.基金来源:国家自然科学基金(20533010,20473002).8
7、18催化学报第29卷众所周知费托合成是一个低温有利的放热反应.前景目前看来还很渺茫.在后石油时代,合成气化学是最现实可行的替代石油获得油料和大宗化学品1合成气化学评述的途径.除去基于合成气的甲醇合成外,乙醇合成、合成气化学,即以合成气为起始原料生产能源费托合成和乙烯合成等一系列重大过程迄今还没有化学品和大宗化学品的化学,兴起于上世纪的30～大规模工业化,给化学和化工研究留下巨大空间.40年代,整体的概念、方法、路线及工业上的工程措既然合成气化学这么重要,前
