本项目拟开展CO2能源化研究,通过N2或NH3等离子体技术制备功能化载体氮掺杂碳纳米管(N-CNTs),利用微波辅助多元醇还原构建均匀单分散的新型双功能催化剂Cu/N-CNTs,以实现CO2低能高效转化制甲醇。通过引入N-CNTs促进底物吸附活化;提高活性Cu物种的分散度;加速产物水的脱附,缓解其副作用;改善催化剂的水热稳定性。项目通过考察Cu/N-CNTs催化CO2/H2合成甲醇的反应性能,表征催化剂活性位的结构和电子性质、反应吸附物种、活性中间物种等,从分子/原子水平上获得催化剂结构与反应性能间的内在联系,建立催化剂结构与水的抑制作用之间的关系,揭示反应历程和反应机理,探索新型高效催化剂的构建规律。研究成果将为实现CO2制燃料产业化、"CO2零排放"提供理论支撑与技术指导,还对改善环境、发展可再生能源转换和存储技术、开发清洁能源、节约化石资源和实现社会经济的可持续发展都有重要意义。
英文主题词CO2 conversion to methanol;Nitrogen doped carbon nanotubes;Cu/ZrO2/CNTs;Relationship between structure and activity;