[發明專利]一種二氧化碳轉化的方法

有效

• 申請號: 201710190032.6
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106890565B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 秦祖贈;黃榮榮;李東源
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種二氧化碳轉化的方法，該方法采用液相等離子體催化二氧化碳轉化成有機產物。其反應過程如下：將Bi，Y摻雜的TiO₂作為催化劑加入液相等離子體反應器，同時加入100mL去離子水為反應液，調節針?板電極間距，通入CO₂，室溫下接通高壓電源反應2～12min，得到的產物主要有CH₄、CH₃OH及HCOOH。本發明的優點是：工藝簡單，轉化率高，過程綠色化，可將溫室氣二氧化碳轉換成有用的化工產品。

技術領域

本發明屬于二氧化碳綜合利用領域，具體為液相等離子體催化二氧化碳轉化的方法。

技術背景

隨著工業社會的發展，礦物燃料的燃燒、森林的砍伐及其它天然與人為活動大氣中的CO₂濃度的不斷升高，全球氣溫變暖，導致災害性天氣逐年增加。為減少CO₂的排放，從根源上將其控制與利用，二氧化碳的轉化是最佳的選擇?，F如今CO₂轉化方法很多，如光催化還原法、電化學還原法、光電化學還原法、生物還原法等，但仍面臨轉化率低的問題。等離子體作為一種新技術應用于CO₂轉化，能有效針對所面臨轉化率低的問題。

等離子體催化活化CO₂還原技術就是CO₂在高壓交流電條件下與高能電子發生電離、解離，產生大量高活性中間產物，同時在等離子作用下催化劑得到活化，被活化的催化劑降低反應物及被等離子體活化后生成的反應性中間物種的表觀活化能，進行定向復合生成產物，如甲烷、乙炔等。相對于其他CO₂處理技術，等離子體催化活化CO₂轉化技術明具有工藝簡單，轉化率高，過程綠色化等優點。強大的活化性能及高轉化率近來受到學術界的普遍關注，逐漸成為研究的熱點，同時產物的多樣性也使得等離子轉化技術倍受青睞。如Finlayson和Geoffrey在室溫下通過交流電場產生的無聲放電作用CO₂/CH₄能夠很容易地制得醛類有機化合物；產物中包括甲醛和乙醛(US Patent，1935，NO.1，968，885)。Ihara等人在石英管中用等離子體作用CO₂-H₂O反應，甲醇濃度接近0.01％(Bull.Chem.Soc.Jpn.，1994，67(1)：312-314；Bull.Chem.Soc.Jpn.1996，69(1)：241-244)。Seizo等人利用直流輝光等離子體研究了純CO₂和CO₂-H₂體系的轉化，實驗結果顯示純CO₂能夠以較高的效率轉化為CO，CO₂+H₂混合物被轉化為較高產率的CH₄、CH₃OH等類燃物種(Microsc.Thermophys.Eng.，1997，1(3)：245-251)。

發明內容

本發明的目的是在液相通過高壓電活化CO₂，并在Y、Bi一種或兩種元素摻雜TiO₂催化劑的作用下，解決CO₂難轉化的問題，提供一種轉化CO₂的方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種二氧化碳轉化的方法，以CO₂為原料，以Y、Bi一種或兩種元素摻雜的TiO₂為催化劑，通過液相等離子活化CO₂并將其還原成CH₄、CH₃OH及HCOOH。操作步驟如下：