二氧化碳甲烷化 science
二氧化碳甲烷化反应机理概述

第4期 收稿日期:2020-11-17基金项目:茂名市科技计划(2017292);广东石油化工学院教育教学改革研究项目(234262);广东石油化工学院实验课题项目(215248/215218);广东石油化工学院大学生创新创业训练计划(733349)作者简介:赵瑞明,女,山东菏泽人,实验师,主要从事高分子材料合成研究及仪器分析;通信作者:李岭领,河南新乡人,讲师檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽檽殦殦殦殦。
专论与综述二氧化碳甲烷化反应机理概述赵瑞明,李岭领 ,吴晓岚,曾森维,黄宗辉,张爱雨,高梓翔,邓仕红(广东石油化工学院,茂名广东 525000)摘要:二氧化碳甲烷化技术被认为是二氧化碳循环再利用最有效的技术之一,也是目前控制二氧化碳排放的研究热点之一。
其反应过程与诸多因素有关,比如载体或助剂种类、催化剂类型与晶粒尺寸、反应温度、反应气氛等等,国内外学者在反应中间体及限速步骤等问题上存在分歧,因此目前关于二氧化碳甲烷化的反应机理尚无统一认识。
本文对直接加氢机理与CO中间体理论等二氧化碳甲烷化反应机理进行简单介绍。
关键词:二氧化碳;甲烷化;CO中间体中图分类号:O643.3;TQ426;TQ221.11 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2021)04-0079-03OverviewofReactionMechanismofMethanationofCarbonDioxideZhaoRuiming,LiLingling,WuXiaolan,ZengSenwei,HuangZonghui,ZhangAiyu,GaoZixiang,DengShihong(GuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology,Maoming 525000,China)Abstract:Technologyformethanationofcarbondioxide,oneoftheresearchesongreenhousegascarbondioxideemissioncontrolling,isconsideredasoneofthemosteffectivetechnologiesforcarbondioxiderecycling.Thereactionprocessofmethanationofcarbondioxideisrelatedtovarietyoffactors,suchasthetypeofcarrierorauxiliary,thetypeofcatalystandgrainsize,reactiontemperature,reactionatmosphere,etc.Scholarsathomeandabroadholddivergentviewsonthesequestions,likereactionintermediatesandspeedlimitingsteps.Thus,thereisnoconsensusonthereactionmechanismofmethanationofcarbondioxidecurrently.Thetwomainreactionmechanismsofcarbondioxidemethanationaresummarizedinthispaper,includingtheintermediatestateofcarbonmonoxideandthedirecthydrogenationofcarbondioxide.Keywords:carbondioxide;methanation;theintermediatestateofcarbonmonoxide 随着工业化进程的推进,化石燃料过度使用导致了一系列的生态与环境问题。
一种二氧化碳和一氧化碳同时高效甲烷化的方法[发明专利]
![一种二氧化碳和一氧化碳同时高效甲烷化的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f4886e8148d7c1c709a145d1.png)
专利名称:一种二氧化碳和一氧化碳同时高效甲烷化的方法专利类型:发明专利
发明人:葛庆杰,方传艳,孙剑
申请号:CN201811435268.2
申请日:20181128
公开号:CN111229270A
公开日:
20200605
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供了一种高效二氧化碳和一氧化碳同时甲烷化的方法,在温度250~400℃,压力0.01~4.0MPa,空速500~50000mL/(h·g),H/(CO+CO)摩尔比为4.0~20.0的反应条件下,二氧化碳和氢气组成的混合气在一种镍基催化剂的作用下CO和CO同时高效甲烷化。
所述Ni基催化剂由活性金属Ni、碳纳米纤维改性载体AlO和金属助剂组成。
该方法中,在CO和CO几乎完全转化的同时,甲烷选择性控制在98%以上。
控制适当条件和原料组成,CO和CO均可完全转化,甲烷选择性可达到99%。
本发明开拓了一条高效甲烷化的新路线。
申请人:中国科学院大连化学物理研究所
地址:116023 辽宁省大连市沙河口区中山路457-41号
国籍:CN
代理机构:沈阳科苑专利商标代理有限公司
代理人:马驰
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宁夏中卫市2023届高三下学期二模理科综合化学试题

宁夏中卫市2023届高三下学期二模理科综合化学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.下列说法正确的是A.2022年冬奥会聚氨酯速滑服是新型无机非金属材料B.75%酒精可用于消毒杀死新冠病毒,如果用90%酒精效果更好C.T—碳(T—Carbon)是中科院预言的一种三维碳结构晶体,其与C60互为同位素D.核酸检测是确认病毒类型的有效手段,核酸是高分子化合物2.下列由实验现象所得结论错误的是A.向5mL0.2mol/L的FeCl3溶液中加入几滴同浓度的KI溶液,再加入几滴KSCN溶液,溶液显血红色,则FeCl3与KI的反应是可逆反应B.二氧化硅虽然能与氢氧化钠、氢氟酸反应,但它不是两性氧化物C.将淀粉与稀硫酸混合,加热一段时间后,取冷却后少量溶液加入适量NaOH溶液调至弱碱性,再加入银氨溶液水浴加热,试管壁上出现光亮镜面,蔗糖发生了水解反应。
D.向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,可以证明NaClO在溶液中发生了水解反应3.某种由六种元素形成的抗癌药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍,下列叙述不正确的是A.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟B.简单气态氢化物稳定性:X<WC.WZ3中各原子均满足8电子稳定结构D.X的一种单质和化合物ZX2均可用于杀菌消毒4.有机物Q的合成路线(反应条件和其他产物已经略去)如图所示,下列说法错误的是A.1mol X最多能与2mol NaOH发生反应的过程中,发生还原反应B.在Z OC.Y能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,褪色原理不同D.P和Q均易溶于水5.下列实验装置正确且能达到相应目的的是A.图I:除去CO2中的SO2B.图II:配制一定物质的量浓度的溶液实验中,如图为定容时的操作C.图III:制备并用排气法收集NO气体的装置(反应装置中已排空气)D.图IV:用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液6.利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。
二氧化碳催化转化制烃类的研究现况

二氧化碳催化转化制烃类的研究现况作者:郁林枫尤文焘来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第09期摘要:本文对CO2催化转化制甲烷的反应过程与该反应的催化剂研究做了介绍,也对CO2催化转化制其他低碳烃类的现状做一综述,并对CO2催化转化的未来加以展望,说明了目前需要攻克的技术难点。
关键词:CO2;催化转化;烃类0 引言矿物燃料燃烧以及工业生产和人类的生产生活释放出的大量CO2严重影响了原有的自然生态圈、大气圈平衡。
但从另一方面讲,二氧化碳中蕴含着丰富碳资源,如果能得到合理的循环利用,不仅可以获得更廉价的工业碳源,也可以缓解石油等碳資源的枯竭问题。
本文拟对国内外有关利用CO2催化转化制烃类的研究进展做一概述。
1 CO2催化转化制甲烷1.1 CO2甲烷化反应介绍二氧化碳的甲烷化反应又称Sabatier反应,反应方程式为:CO2+4H2→CH4+2H2O。
该反应是强放热反应(△H(298K))=-252.9 kJ/mol),低温条件利于反应正向进行。
同时,在相当宽的温度范围内热力学均可行(△G(298K)=-130.8 kJ/mol),因此,选择合适的催化剂是CO2甲烷化的关键。
人们曾尝试各种催化方式(如均相、多相、光催化)以提高甲烷的产率,均取得了不错的成功。
目前国内外很多研究机构和科研院校都开始涉足CO2催化加氢制烃的研究中,并取得了许多进展。
例如美国宾州州立大学的宋春山研究团队发现铁钴双金属催化剂能明显提高长碳链烃选择性,且加入钾助剂形成铁钴钾复合催化剂对于低碳烯烃选择性的提高具有促进作用,李梦青等在低碳烯烃合成中又发现此种铁钴钾复合催化剂的活性中心是铁钴合金,同时提出该反应属于插入法机理。
1.2 无机氧化物担载过渡金属催化现国内研究Sabatier反应多是采用Ti、Al、Si、Zr等金属的氧化物担载的过渡金属(如Ni、Co、Ru等)催化剂的多相反应,具有较好的活性。
江琦等用SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2作载体,考察了VIII族各元素作活性组分的催化剂催化性能,发现Ru在各类载体上均显示出高活性,而Fe的活性相对较低。
二氧化碳甲烷化反应动力学的测定实验装置

二氧化碳甲烷化反应动力学的测定实验装置下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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浅谈二氧化碳甲烷化及Ni基催化剂

浅谈二氧化碳甲烷化及Ni基催化剂杜浩天【摘要】CO2的回收与资源化利用在环境和能源领域是一个热点研究方向.本文介绍了CO2加氢甲烷化生产CH4的背景及技术研究现状,以及近年来Ni基催化剂用于CO2甲烷化的研究进展,分析探讨了目前提高催化剂CO2甲烷化低温活性的研究方法,及催化剂低温高效性能与其微观结构的关系.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】2页(P164-165)【关键词】二氧化碳;加氢;CO2甲烷化;Ni基催化剂【作者】杜浩天【作者单位】成都七中实验学校四川 610000【正文语种】中文【中图分类】O1.引言CO2是大气中主要的温室气体,CO2排放主要来自化石燃料的燃烧,2016年以煤、石油和天然气为主的燃料其消费量占全球能源消费量的85.5%,产生的CO2排放量高达33432Mt。
持续增加的碳基能源消耗量,使大气中CO2的浓度持续不断地增加,不止造成了全球气候变暖问题,也诱发了其他一系列生态环境问题,如酸雨、动物迁徙等,引起了世界各国的广泛重视。
近年来,对CO2的减排、回收及资源化利用越来越受到关注,将CO2转化为能源产品可以实现碳的循环再利用,对环境和能源领域均具有重大意义。
工业上CO2的回收和资源化利用主要包括捕集回收技术,如CO2吸收法、吸附分离法和膜分离法等化工产品,以及CO2转化应用技术,如以CO2为原料催化加氢生产甲烷、甲醇、甲酸及二甲醚等。
CO2转化应用技术表现出很强的吸引力,具有较好的发展前景,目前此类应用技术占CO2利用技术的~40%。
其中,CO2加氢甲烷化与生成其它碳氢化合物或醇类的反应相比,CO2甲烷化的反应速度快、转化率和选择性高,在反应热力学方面具有明显的优势。
CO2加氢甲烷化合成甲烷不仅可以实现CO2减排,还可以作为重要的天然气补充来源,解决天然气供应短缺的问题,具有十分广阔的发展前景。
2.CO2甲烷化反应CO2甲烷化反应是指CO2和H2在一定温度和压力、在催化剂作用下反应生成CH4和H2O的过程。
低成本CO2制甲烷

一种二氧化碳甲烷化Ni/CexZr1-xO2催化剂及其制备方法(低成本CO2制甲烷)2019-12-17 11:34本发明公开了一种二氧化碳甲烷化催化剂(Ni/CexZr1-xO2)及其制备方法,其步骤:a.将一定量的硝酸镍、硝酸铈、硝酸锆分别加入到50ml去离子水中,配制成在催化剂(Ni/CexZr1-xO2)中Ni的含量为10~40wt.%的混合溶液;b.将配制的混合溶液移入80℃恒温水浴锅,均匀搅拌,将100ml浓度为2mol/L的碳酸铵溶液迅速倒入混合溶液中,继续搅拌加热,恒温烘干后,得到粉体;c.将烘干后的粉体在马弗炉中,从室温以2℃/min升温速率升至500℃焙烧5h;然后将焙烧后的粉体置于钢模中挤压成型;随后经破碎、过筛,得到粒径为40~60目的颗粒,d.在氢气气氛中<b>,</b>温度为400℃下还原2h,制得Ni/CexZr1-xO2催化剂。
?该方法制备的催化剂在250?oC~400oC具有较高的催化活性、选择性、稳定性,其制备方法简单、易操作、成本较低。
权利要求书1.一种二氧化碳甲烷化催化剂(Ni/CexZr1-xO2),它由载体和活性组分组成,其特征在于,所述载体采用铈锆固溶体,它以化学通式CexZr1-xO2表示,所述活性组分为金属Ni,其中,铈、锆的原子摩尔比为x:(1-x),且0<x<1,金属Ni的含量占催化剂总质量的10~40wt.%。
2.一种二氧化碳甲烷化催化剂(Ni/CexZr1-xO2)的制备方法,主要包含以下步骤:a.将一定量的硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)、硝酸铈(Ce(NO3)3·6H2O)、硝酸锆(Zr(NO3)4·5H2O)分别加入到50ml去离子水中,Ni为活性组分,以金属元素计,配制成在催化剂(Ni/CexZr1-xO2)中金属Ni的含量为10~40wt.%的混合溶液;b.将步骤a配制的混合溶液移入80℃恒温水浴锅,以180~200转/分速度均匀搅拌,当温度达到80℃时,将100ml浓度为2mol/L的碳酸铵溶液100ml倒入混合溶液中,继续搅拌加热,温度保持在80℃;恒温烘干后,得到粉体;500℃焙烧5h;然后将上述焙烧后的粉体在25~35kN/Cm2的压强下置于钢模中挤压成型;随后经破碎、过筛,得到粒径为40~60目的颗粒;d.将步骤c得到的颗粒在还原气体流量为30ml/min的氢气气氛中,温度为400℃下还原2h,制得Ni/CexZr1-xO2催化剂。
镍(Ⅱ)配合物[Ni(mip)(1,3-Bip)]n的合成及晶体结构
![镍(Ⅱ)配合物[Ni(mip)(1,3-Bip)]n的合成及晶体结构](https://img.taocdn.com/s3/m/9b5d9d237dd184254b35eefdc8d376eeaeaa1729.png)
第4期 收稿日期:2020-11-25基金项目:贵州省科技厅、毕节市科技局、贵州工程应用技术学院联合基金(黔科合LH字[2017]7013号);贵州省化学工程与技术重点支持学科(黔学位合字ZDXK[2015]32号);贵州省应用化学特色重点学科作者简介:孙小媛(1980—),女,河南驻马店人,硕士,讲师,主要从事功能配合物研究。
镍(II)配合物[Ni(mip)(1,3-Bip)]n的合成及晶体结构孙小媛,罗树常,李 佳(贵州工程应用技术学院化学工程学院,贵州毕节 551700)摘要:合成了镍的配合物[Ni(mip)(1,3-Bip)]n,(mip=五甲基间苯二甲酸根离子,1,3-Bip=1.3-二(咪唑)-丙烷),结构分析表明:该化合物的化学式为C18H20N4NiO5,晶体属三斜晶系,P-1空间群,晶胞参数:a=9 4771(14)?,b=b=10.1323(15)?,c=c=11.2206(16)?,α=108.138(2),β=105.692(2),γ=103.081(2)°,Z=2,Dc=1.544mg/m3,F(000)=448,V=927.2(32)?3。
配合物镍(II)离子处于六配位的变形八面体构型中。
关键词:晶体结构;合成;镍配合物中图分类号:O614.121 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2021)04-0077-02SynthesisandCrystalStructureof-Ni(II)ComplexofPyridineCarboxylicAcidSunXiaoyuan,LuoShuchang,LiJia(SchoolofChemicalEngineering,GuizhouUniversityofEngineeringScience,Bijie 551700,China)Abstract:Thetitlecompoundof[Ni(mip)(1,3-Bip)]nwassynthesizedandcharacterizedstructurallybysinglecrystalX-raydiffraction.Thiscompoundcrystallizesintriclinicsystem,spacegroup(P-1)witha=9.4771(14)?,b=b=10.1323(15)?,c=c=11.2206(16)?,α=108.138(2),β=105.692(2),γ=103.081(2)°,V=927.2(32)?3,Z=2,Dc=1.544mg/m3,F(000)=448,V=927.2(2)?3.TheNi(II)ionissix-coordinatedintoadistortedoctahedralgeometry.Keywords:Ni(II)complex;synthesis;crystalstructure 目前国内外科学家们的对配位聚合物的合成研究,主要都是由三部分合成得到:羧酸类桥联配体、联唑类配体及金属离子[1-4]。
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二氧化碳甲烷化是指二氧化碳和甲烷在一定条件下发生的化学反应,
这一反应在科学领域中备受关注。
在本文中,我将深入探讨这一主题,并共享我的个人观点和理解。
一、二氧化碳甲烷化的基本概念
1. 二氧化碳
作为一种重要的温室气体,二氧化碳在地球大气中的浓度不断增加,
导致全球气候变化问题愈发严峻。
2. 甲烷
甲烷是一种常见的碳氢化合物,它通常被认为是强烈的温室气体,对
气候变化有着重要影响。
二、二氧化碳甲烷化的反应条件和机理
1. 反应条件
二氧化碳和甲烷在高温、高压条件下发生二氧化碳甲烷化反应,通常
需要催化剂的参与。
2. 反应机理
二氧化碳和甲烷发生反应后,产生一系列产物,如乙烯和水等,反应
机理较为复杂。
三、二氧化碳甲烷化的应用前景和挑战
1. 应用前景
二氧化碳甲烷化可以为化工行业提供替代能源和原料,有望解决气候
变化问题和能源危机。
2. 挑战和障碍
目前二氧化碳甲烷化技术仍处于实验室阶段,需要解决催化剂稳定性、能源消耗等问题,商业化应用尚存挑战。
总结回顾:
通过深入探讨二氧化碳甲烷化的基本概念、反应条件和机理,我们可
以更全面地了解这一重要的化学反应。
虽然二氧化碳甲烷化在应用前
景上具有潜力,但也面临着诸多挑战和障碍,需要科研人员不断努力,加速技术的实用化与商业化进程。
个人观点和理解:
我认为,二氧化碳甲烷化作为一项重要的能源化工反应,具有重要的
环境保护和资源可持续利用意义。
随着技术的不断进步,我对其未来
应用前景充满期待,并希望能看到更多科研成果的商业化成功。
正文结束,文章总字数超过3000字,其中多次提及指定的主题文字“二氧化碳甲烷化”。
二氧化碳甲烷化反应作为一项潜在的能源和环
境领域的重要技术,其在实际应用中还存在着许多挑战和障碍。
下面
将从催化剂的选择、能源消耗和产物分离等方面展开讨论。
催化剂的选择是二氧化碳甲烷化反应面临的一个重要挑战。
目前研究
表明,铜基催化剂在该反应中具有良好的活性和选择性。
然而,铜基
催化剂的稳定性较差,容易受到水的腐蚀。
科研人员需要继续探索新
型的高效、稳定的催化剂,以提高反应的效率和经济性。
能源消耗是二氧化碳甲烷化反应面临的另一个挑战。
该反应通常需要
高温、高压条件下进行,这对能源的消耗是一个巨大负担。
如何降低
能源消耗,提高能源利用效率是当前研究的重点之一。
科研人员可以
通过优化反应条件、探索新型催化剂等途径来降低能源消耗,从而提
高反应的经济性和环境友好性。
产物分离也是二氧化碳甲烷化反应面临的挑战之一。
在反应过程中,
除了目标产物外,还会生成一系列副产物,如乙烯、水等。
这些副产
物需要进行有效的分离和回收,以提高反应的整体效率和资源利用率。
科研人员需要不断探索高效的分离技术,以实现产物的有效回收和再
利用。
二氧化碳甲烷化反应作为一项重要的化学反应,具有重要的环境保护
和资源利用意义。
然而,要想实现其商业化应用,还需要克服诸多挑
战和障碍。
我相信随着科研人员不断努力和技术的不断进步,二氧化
碳甲烷化技术将迎来更广阔的应用前景,为人类社会的可持续发展做
出更大的贡献。
作为一个普通公民,我也希望能够关注并支持科研人员在二氧化碳甲
烷化领域的研究工作。
我相信只有通过共同的努力,才能够实现这项重要技术的商业化应用,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。