金屬-水熱還原CO-,2-為C-,1-化合物的基礎(chǔ)研究.pdf

1、目前，地球資源枯竭和環(huán)境惡化是兩大全球性的問(wèn)題，其根源在于人類活動(dòng)造成CO2的排放速度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了CO2通過(guò)生物處理器再轉(zhuǎn)化為石化資源的速度。由溫室效應(yīng)所產(chǎn)生的一系列生態(tài)問(wèn)題，給人類的健康、生存、生產(chǎn)環(huán)境和生物物種等帶來(lái)較大影響，甚至產(chǎn)生危害。面對(duì)這一現(xiàn)狀，除了要提高能源的終端利用效率外，急需尋找快速有效還原CO2成有機(jī)資源的技術(shù)，使地球上的CO2得到良性循環(huán)，從而達(dá)到避免地球溫室效應(yīng)，又解決石化能源緊缺的目的。 本研究以Na

2、HCO3作為CO2來(lái)源，用金屬單質(zhì)分別作還原劑和催化劑，對(duì)水熱條件下轉(zhuǎn)化CO2成C1化合物進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在水熱條件下，要實(shí)現(xiàn)CO2的有效轉(zhuǎn)化，需要還原劑和催化劑的共同作用。在本研究階段中，反應(yīng)的最終液相產(chǎn)物都為甲酸?？疾旄鲗?shí)驗(yàn)因素對(duì)甲酸產(chǎn)生的影響，選擇合適的產(chǎn)甲酸條件。單獨(dú)Fe水熱體系較佳的甲酸產(chǎn)率10．4％。Fe/Ni水熱體系的較佳甲酸產(chǎn)生條件為：添加1 mmolNaHCO3，6 mmol Fe，F(xiàn)e：Ni=1：1，反

3、應(yīng)溫度300℃，反應(yīng)時(shí)間120 min，此時(shí)，甲酸的產(chǎn)率為16．3％。Fe/Cu水熱體系中Cu的加入能進(jìn)一步提高甲酸的產(chǎn)率，較合適條件下甲酸的產(chǎn)率為20．4％。催化劑的加入對(duì)甲酸產(chǎn)生有著一定的促進(jìn)作用，且能提高CO2的還原度，產(chǎn)生其他的C1物質(zhì)。Fe/Ni水熱體系中產(chǎn)生甲烷，而Fe/Cu水熱體系中產(chǎn)生了甲醇。高溫水中H2的產(chǎn)生需要Fe和CO2的同時(shí)參與；單獨(dú)加入Fe并不能產(chǎn)生H2，且隨著CO2加入量的增加，產(chǎn)生的H2量增多。當(dāng)NaHCO