本技术涉及一种高效Pd-M1-M2-Sn中熵合金催化剂及其制备技术。该催化剂的活性金属组分M1和M2可从Fe、Co、Cu中选择,M1与M2的比例可调,以优化催化性能。该技术可用于多种化学反应,提高催化效率和选择性。
背景技术
在全球应对气候变化的过程中,减少温室气体排放和开发可再生能源成为主要任务之一。传统甲醇生产通常依赖于化石能源,如天然气或煤,这导致了大量CO2
的排放。为此,通过可再生能源(如太阳能、风能)电解水制氢,然后将氢气与CO2
加氢反应生成绿色甲醇,成为了一种有效的碳捕集与利用(CCU)技术。这种技术不仅可以实现碳循环,还可以通过高附加值的绿色甲醇来替代传统的化石燃料,减少对化石资源的依赖。
目前,CO2
加氢制甲醇的工业催化剂大多采用Cu基催化剂,虽然Cu基催化剂在CO2
转化率和甲醇选择性方面具有较好的性能,但仍然存在一定的局限性。例如,Cu基催化剂的活性在高温下容易降低,同时在长时间反应过程中,催化剂的稳定性较差。此外,Cu基催化剂在反应过程中容易生成副产物,如一氧化碳,这会影响甲醇的纯度和选择性。因此,研究和开发新型高效、稳定的CO2
加氢制甲醇催化剂成为当前催化剂领域的重要课题。
近年来,中熵和高熵合金催化剂因其优异的稳定性、结构可调性和高催化活性而引起了广泛关注。中熵金属间化合物催化剂具有多样化的活性位点和较强的金属间相互作用,可以有效改善催化剂的活性和选择性。在CO2
选择性加氢制甲醇的过程中,Pd基催化剂由于其在加氢反应中的高活性,被认为是潜在的高效催化剂材料之一。然而,单金属Pd催化剂在反应过程中可能存在结构稳定性不足、价格昂贵等问题。因此,需要通过引入其他金属组分,调控Pd基催化剂的电子结构和几何结构,以提高其催化性能。
实现思路