近日，我院低碳技術與化學反應工程研究團隊在COx加氫反應研究方面取得重要進展。相關研究結果發(fā)表在化工頂級期刊《Chemical Engineering Science》（2016年影響因子2.895）與《ChemCatChem》（2016年影響因子4.803）上，第一作者分別為我院碩士研究生馬海斌、陸振譜同學，岳海榮副教授為論文的通訊作者。
COx加氫作為CO/CO2轉化利用與可再生氫氣能源化學儲存的重要反應過程，是能源與環(huán)境化工領域的研究熱點。近年來，研究團隊從催化基礎角度開展了有特色和深入系統(tǒng)的反應工程研究，致力于開發(fā)新型催化材料改善傳質傳熱與反應性能，以解決加氫反應過程存在的共性關鍵問題。
近期，研究團隊理性設計與合成了金屬泡沫基三明治結構的Ni-SiO2/GO-Ni-Foam納米催化劑用于CO2加氫甲烷化反應，利用石墨烯插層結構促進在金屬泡沫表面形成穩(wěn)定的硅酸鎳活性組分，通過DFT模擬結果證實了插層結構的引入可以提高CO2分子在Ni團簇的吸附能、降低CO2裂解為CO分子與O原子和H2解離為2H原子的能壘。同時利用金屬基底的導熱特性及時的移除反應熱，有效地抑制了高溫反應條件下的碳沉積，實現(xiàn)了高溫反應條件下的活性與穩(wěn)定性大幅提升，研究對加氫催化劑的研究提供良好的借鑒作用。
同時，研究團隊還開發(fā)了MoS2-Al2O3/Ni-Foam鉬基泡沫結構整體式催化劑用于工業(yè)耐硫甲烷化反應，以強化傳熱傳質過程，緩解反應過程中因反應放熱引起反應問題不均與反應穩(wěn)定性差的問題，結合CFD模擬計算證實了該催化劑能夠促進甲烷化反應過程的高熱量及時移除，避免了催化劑床層熱點的出現(xiàn)，提升了反應的穩(wěn)定性與催化劑抗高溫燒結的能力。
該研究得到了國家自然科學基金項目（21576169，21306118）、高等教育博士基金項目（20130181120065），四川大學“化工之星”優(yōu)秀青年人才培養(yǎng)計劃等項目資助。
原文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250918303117
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/cctc.201701314
碳技術與化學反應工程課題組
李天友 審核
高敏 編輯
beat365
2018年5月28日
