Hidrogenación de dióxido de carbono a ácido fórmico.

Hidrogenación de dióxido de carbono aácido fórmico

Las nanopartículas de aleación amorfa de NIB se depositan en IN2O3. Esta nueva catálisis compuesta (NIB / IN2O3) realiza la hidrogenación eficiente de dióxido de carbono a ácido fórmico bajo irradiación.

Ácido fórmico (HCOOH, fórmula molecular CH2O2, peso molecular 46.03), nombre común de ácido fórmico. Un líquido incoloro con un olor picante. Electrolito débil, punto de fusión 8.6, punto de ebullición 100.8 ℃. El ácido fórmico es una de las materias primas químicas orgánicas básicas, ampliamente utilizadas en industrias de pesticidas, cuero, tinte, medicina y caucho. El ácido fórmico se puede usar directamente en el procesamiento de telas, el bronceado, la impresión textil y el teñido y el almacenamiento de alimento verde, así como los agentes de tratamiento de superficies metálicas, aditivos de caucho y disolventes industriales. Se puede utilizar para sintetizar varios ésteres de formijos, tintes de acridina y intermedios médicos de la serie de formamida en la síntesis orgánica. Debido a que el dióxido de carbono es una molécula lineal y muy estable, su conversión es difícil. Los problemas de baja eficiencia y fácil desactivación de los catalizadores en catalisis de metal pura y conversión de dióxido de carbono fotocatalítico limitan su aplicación. El desarrollo de nuevos materiales compuestos para mejorar la sinergia entre la fotocatálisis y la catálisis de metales es una forma efectiva de lograr una alta actividad, alta selectividad y una conversión a largo plazo de dióxido de carbono.

El fotocatalizador IN2O3 tiene una buena capacidad de absorción de luz visible y grupos hidroxilo ricos en la superficie pueden promover la adsorción de las moléculas de dióxido de carbono, lo que ha atraído una amplia atención en el aspecto de la reducción fotocatalítica del dióxido de carbono. Algunos metales preciosos, como PT, PD y RU, depositados en IN2O3, se pueden usar como catalizadores térmicos y cocatalizadores para promover reacciones fotocatalíticas, pero los metales preciosos son caros y escasos. Los metales de transición, como NI y CO, pueden reemplazar metales preciosos, pero el problema clave es mejorar su actividad y selectividad.

La aleación amorfa de NIB y el semiconductor IN2O3 se combinaron para desarrollar un nuevo catalizador multifuncional, que mostró un alto rendimiento de ácido fórmico (5158.0 UMOL G-1 H-1) en la hidrogenación fotocatalítica del dióxido de carbono. In2o3 como fotocatalizador para generar fotoelectrones para la activación de dióxido de carbono, y proporcionar suficiente hidroxilo de superficie (in-OH), propicio a la adsorción del dióxido de carbono en el proceso de reacción; La estructura amorfa única de la punta hace que el sitio de NI se rico en electrones y promueva la disociación del hidrógeno. Las nanopartículas de las NIB están altamente dispersadas en la superficie de IN2O3, y proporcionan una interfaz rica entre la NIB y la IN2O3 a través de la interacción con IN2O3, que no solo promueve la transferencia de fotoelectrón, reduce la recombinación de orificios fotoelectrón, sino que también mejora la actividad de reacción química de la superficie, el efecto sinérgico. De fotocatalizador y catalizador de metal. Lograr la hidrogenación eficiente de dióxido de carbono para producir ácido fórmico.

La capacidad total de la planta de ácido fórmica nacional es de aproximadamente 550,000 toneladas, que representan el 40% de la capacidad total global. Distribuida principalmente en Shandong, Jiangsu y otros lugares, con Luxi, ácido, Yangtze BASF, Chuandong Chemical como los principales fabricantes. Entre ellos, 200,000 toneladas de LUXI, 150,000 toneladas diseñadas por Shandong Acid Chemical Company y 50,000 toneladas de Nanjing Yangtze BASF Petrochemical.