CuZnTiO2/SAPO-34雙功能催化劑的設計、制備及其用于CO2加氫制烯烴性能

陳靜宇，張建紅，盛浩，吳大凱，高新華，馬清祥，張建利，范素兵，趙天生

（省部共建煤炭高效利用與綠色化工國家重點實驗室（寧夏大學），寧夏銀川750021）

低碳烯烴（C2～C4烯烴）是重要的有機化工原料，主要由石腦油[1]裂解和輕質烷烴脫氫[2-3]路線制得。為緩解對石油資源的依賴，以煤炭、天然氣、生物質等非石油資源為原料，直接或間接制備烯烴技術發展迅速[4]。CO2作為一種廉價的碳源，通過加氫反應制備烯烴不但可以將CO2充分利用，減少對環境造成的污染，也可推動C1化學的發展[5-6]。該過程可由兩條路線實現：①CO2經逆水煤氣變換與費托合成制烯烴路線，受Anderson-Schulz-Flory（ASF）分布制約，C2～C4烴選擇性低于60%[7-8]，如式(1)、式(2)；②CO2在雙功能催化劑上經甲醇合成與甲醇脫水（MTO 反應）制烯烴路線，可打破ASF 分布限制，大幅度提高目標產物選擇性[9]，如式(3)、式(4)。

CO2加氫雙功能催化劑設計路線中，第一步成醇反應所用材料集中于非Cu 基催化劑，如Zr-Zn[10]、In-Zr[11]等作為成醇催化劑。該類催化劑與分子篩耦合（OX-ZEO），實現串聯反應高選擇性地制取低碳烯烴，且顯著降低副產物CH4選擇性。在Cu 基復合催化劑如Cu-Zn-Cr/HY[12]、Cu-Zn-Zr/Zeolite[13]上，產物分布多以烷烴為主。目前在Cu基催化劑上實現兩步反應的耦合高選擇性制取低碳烯烴的相關報道較少?；趦刹椒磻獧C理，在加氫能力較強的Cu 基雙功能催化劑上，通過探究CO2活化成醇與固體酸催化劑的耦合機制、酸性調控，也可實現目標產物的高選擇性。因此，探究Cu 基雙功能催化劑上影響兩步反應耦合的影響因素和作用機理，對于指導高效催化劑的設計具有重要意義?！?br>