乙醇催化制氢催化剂的研究进展

摘要

随着石化资源的不断枯竭,以化石资源为原料的化学品生产受到严峻挑战.可再生的生物质作为化石资源的替代原料进行化学品生产可以减少对石化资源的依赖,对于人类可持续发展战略具有重要意义.生物质发酵得到生物乙醇,然后以乙醇为平台通过催化转化得到氢气,是从生物质得到化学品的重要方法.综述了以乙醇转化成氢气的催化过程,介绍和评价乙醇催化制氢的发展状况,讨论当前亟待解决的问题和对策.乙醇催化制氢催化剂的选择取得了令人瞩目的成绩，然而还有很大的空间去开发，研究最多的还是水蒸气重整制氢及其热力学分析。对贵金属催化剂研究的载体类型比较单一，并且贵金属催化剂所需的反应温度较高，催化剂类型比较单一，主要集中在Cu基催化剂，反应活性也未达到理想要求。因此，在以后的工作目标中，对乙醇水蒸气重整制氢反应应侧重以下方面：(1)深入研究丰富催化剂体系，寻找高效、稳定、活性高的催化剂；(2)科学地设计催化反应和工艺过程，建立反应动力学模型，探索反应机理。另外，研究其他反应路线比如乙醇部分氧化制氢或将水蒸气重整和部分氧化有效结合起来。不论选择何种反应路线，筛选出高效且稳定的低温催化剂将是最关键的问题。