二氧化碳加氢制备一氧化碳

   通过逆水汽变换反应（RWGS）将CO2转化成CO是最有希望的二氧化碳转化反应之一，其反应式如下：

CO2+H2↔CO+H2O,△H298K=41.2KJ•mol-1

    事实上，逆水汽变换反应发生在很多过程中，而且CO和H在很多反应混合物中存在。无论是从基础研究还是实用角度来看，逆水汽变换反应都是值得关注的重要反应。

催化剂

      由于逆水汽变换反应是可逆反应，因此在水汽变换反应(WGS)中有化活性的催化剂通常也是逆水汽变换反应的一个可能选择。在水汽变换反应(WGS)中研究最多的催化体系是Cu基催化剂，已经被用来催化逆水汽变换反应。

      Liu 等研究了一系列双金属 Cu-Ni/Y-ALO,催化剂，用于催化 CO2加氢反应。Cu有利于CO形成，而i对产物CH4的形成有利，Cu/Ni的比例对转化效率及选择性有很大影响。Cw/ZnO和Cu-Zn/AL2O3,被用来催化CO2加氢合成甲醇及水汽变换反应同时也被用来催化逆水汽变换反应。对逆水汽变换反应活性最高的化剂是氧化铝负载的富 Cu 催化剂(Cu/Zn>3)，其中金属 Cu 的表面积与催化剂活性呈线性关系，此外，Chen 等发现在Cu/Si02催化剂中加入钾做促进剂可以提高催化活性，在600℃时的，CO2转化从5.3%提高到12.8%，K2O的主要作用是促进CO2吸收，并增加对甲酸盐分解的活性点。此外,在Cu和K的界面产生新的活性点有利于甲酸盐(HCOO)物种的形成，因为甲酸盐物种是生成CO的关键中间体。

      逆水汽变换反应是吸热反应，高温有利于CO的生成，但由于Cu基化剂的热稳定性存在不足，又不适合在高温下的反应。因此改善Cu 基催化剂的热稳定性很重要，此方面的研究工作也较多，例如，加入少量的铁，可显著提高Cu/SiO2催化剂在高温下的催化活性和稳定性。原因之一在于在高温下Fe 物质在 Cu 粒子周围形成小的粒子，Cu粒子的烧结被有效抑制!78，如在600℃和大气气氛下，Cu-Fe 催化剂在120h内均显示了稳定的高催化活性，而没有添加铁的10%(质量分数)CuSiO,催化剂由于在高温下Cu 和氧化铜的表面积降低而快速失活。而活性提高的另一个原因还在于Cu和 Fe粒子的界面周围产生了新的活性点。Chen 等用原子层外延技术(ALE)制备了Cw/Si0,催化剂，可阻止Cu粒子的烧结，使催化剂在高温下有相当高的热稳定性，并由于小的 Cu粒子的形成，使得 ALE-Cu/SiO,催化剂可强力键合 CO2从而对逆水汽变换反应有很高的催化活性。

      铈基催化剂也可以催化水汽变换反应及逆水汽变换反应1801,其中NiCeO2催化剂在600℃连续反应9，CO的产率是约35%，显示该化剂在化活性、选择性和稳定性方面都表现出优异的性能。本体镍有利于甲烷的生成，在Ce和高分散的镍晶格中形成的氧空位是关键的活性点，研究发现即使很少量的碳沉积在Ce负载体上也可导致催化剂的失活，说明催化剂的负载分数很少，可能仅位于负载金属的附近082负载贵金属催化剂(如Pt、Ru和Rh)对,的解离有很好的活性，可用于催化CO2加氢。Bando 等用 Li 促进 Rh 离子交换沸石(Li/RhY)催化 CO2加氢反应, Li 原子在催化剂表面的存在产生新的活性点，增加了CO2的吸收并稳定了所吸收的CO2物种。随着 Li含量的增加，主要产物从甲烷变成CO,当Li/Rh 的原子比高于 10时，CO成为了主要产物(选择性达到87%)，而甲烷的生成反而被抑制(仅有8.4%选择性)。另一方面，Ettedgui 等用在5,6 位接 15-冠-5 的邻二氨杂菲配体制备了金属有机-杂多酸杂化的 ReI(L)(CO)3CH3CN-MHPW12Q40配合物，在 PT/C 存在下，配合物中的杂多酸能使H,氧化成两个质子和电子，且能在光照条件下用H代替胺作还原剂，催化CO2光还原成CO，但转化频率和产率还较低。

      在催化剂制备过程中所采用的金属前驱体也影响催化活性。Arakawa等通过浸渍法从醋酸盐、氯化物和硝酸盐前驱体制备了二氧化硅负载的Rh催化剂(Rh/Si02)，用于催化 CO₂加氢反应。从醋酸盐和硝酸盐前驱体制备的催化剂得到的主要是CO，而用氯化物前驱体制备的催化剂，甲烷的生成量相对较高。一个可能的解释来自SiO2表面的氢氧物种与Rh 原子的比例变化，通常高比例有利于CO 形成，而基于不同金属前驱体的氢氧物种与 Rh 原子的比例遵循如下顺序:氣化物 < 硝酸盐 < 醋酸盐,因此出现上述产物变化也是可以理解的。

产品展示

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