Učinkovita pretvorba CO₂ v etanol
Doseganje visokega izkoristka pri sintezi etanola iz CO₂ ostaja eden največjih izzivov trajnostne katalize zaradi termodinamskih in kinetičnih omejitev. V tej študiji, ki sta jo izvedla dr. Andrii Kostyniuk in dr. Blaž Likozar na Odseku za katalizo in reakcijsko inženirstvo Kemijskega inštituta, predstavljamo prebojen pristop k neposredni hidrogenaciji CO₂ v etanol z uporabo Cs-promoviranega CuZnFe katalizatorja v pretočnem reaktorju. Delo obravnava ključne omejitve selektivnosti in stabilnosti ter odpira nove možnosti za valorizacijo CO₂ v obnovljiva tekoča goriva.
Razvili in optimizirali smo katalizator z sestavo xCs/Cu–Zn–Fe, ki omogoča učinkovito tvorbo C–C vezi ter zavira neželene poti reakcij do metana in metanola. Pri obratovalnih pogojih 300 °C in 20 bar s H₂/CO₂ = 3 in GHSV = 9917 h⁻¹ je bil dosežena 17,0 % pretvorba CO₂ in izjemna selektivnost 78,8 mol % do C₂⁺ alkoholov. Etanol je bil glavni produkt z volumetrično prostorsko produktivnostjo 5,0 mmol·g_kat⁻¹·h⁻¹, kar predstavlja enega najvišjih rezultatov, poročanih za sisteme hidrogenacije CO₂. Študija vključuje podrobno karakterizacijo katalizatorja in mehanistične vpoglede v vlogo Cs pri spreminjanju površinske bazičnosti in aktivnosti za selektivno proizvodnjo etanola.
Raziskava pod vodstvom dr. Andriia Kostyniuka in dr. Blaža Likozarja na Odseku za katalizo in reakcijsko inženirstvo Kemijskega inštituta prikazuje selektiven in tehnološko obetaven pristop k sintezi etanola neposredno iz CO₂. Rezultati poudarjajo pomen naprednega načrtovanja katalizatorjev za premagovanje tradicionalnih omejitev pri pretvorbi CO₂. Delo pomembno prispeva k razvoju ogljično nevtralnih tehnologij za goriva in se navezuje na širše cilje Evropskega zelenega dogovora in krožnega gospodarstva.
Povezava: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894725069736
Kontakt za več informacij: andrii.kostyniuk(at)ki.si