本报讯 近日，日本产业技术综合研究所能量转换工艺研究组开发了无需前处理就能回收利用不同浓度二氧化碳（CO2）并直接合成高浓度甲烷的技术。相关论文在线发表于《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》。
该研究团队开发了一种双功能催化剂。此催化剂的成分包含了能回收CO2的钠、钾等碱金属及钙等碱土金属，也包含了可促进CO2与氢气反应生成甲烷的镍。在上述双功能催化剂作用下，当向反应器交替输送气体后，就可实现低浓度CO2选择性回收，以及被回收的CO2在氢气环境中向碳氢化合物转化的交替反应过程。利用这种催化剂可省却对CO2进行分离回收的预处理，直接将稀薄的CO2转化为高浓度的甲烷。
为了研究不同浓度的反应情况，研究团队以工厂排出废气CO2浓度的5%-13%、大气CO2浓度400ppm，以及更为稀薄的100ppm CO2为研究对象，在450℃条件下，利用固定层反应器（装填了固体催化剂的容器，气体或液体等反应流体可通过其中并进行反应）进行了气体氛围切换实验。
下一步，研究团队将致力于提高催化剂对CO2回收转化的效率，面向产业化推进生产工艺开发。
