[发明专利]一种紫外光/煤炭协同作用下CO2转化为甲醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于温室气体资源化利用技术领域，具体涉及一种紫外光/煤炭协同作用下CO₂转化为甲醇的方法。

背景技术

温室效应增强使人类的生存环境遭受严重的危害，已引起世界范围内的高度重视。大气层中主要的温室气体有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等，其中二氧化碳是造成温室效应的主要气体。由于大量使用煤、石油、天然气等石化燃料，全球的二氧化碳正以每年约60亿吨的数量增加。能源专家预测，到2030年全球二氧化碳的排放量可能超过380亿吨，由此引发的温室效应将严重威胁人类的生存。

然而，二氧化碳在化工领域是一种相当宝贵的资源，目前全球二氧化碳利用量接近1亿吨，因此，二氧化碳利用新途径开发正在受到人们越来越多的关注。采用化学、生物学等方法，将二氧化碳转化为有用物质，或者固定在其他物质上，以制备化学品和新材料是近年来CO₂转化利用的热点。例如:西南化工研究设计院凌华招（凌华招.CO₂加氢合成甲醇催化剂的研究[J].天然气化工,2008(6)）利用铜基催化剂进行CO₂加氢直接合成甲醇研究；中科院兰州化物所葛庆杰等（葛庆杰,黄友梅,邱凤炎等.CO₂加氢直接制取二甲醚的研究[J].分子催化,1997,11(4)）采用固定管式反应装置，利用铜基双功能催化剂Cu-Zn-ZrO₂/HZSM-5合成二甲醚，选择性可达60.0%；中科院兰州化学物理研究所孟宪波等（孟宪波,黄友梅,党中远等.CO₂/H₂合成低碳烯烃催化剂的制备方法及反应条件[J].石油化工,1996(4)）研究了Fe₃(CO)₁₂/ZSM-5催化剂CO₂加氢，实现了低碳烯烃的合成；中山大学孟跃中等（孟跃中,卞军,肖敏等.一种用于由甲醇和二氧化碳直接催化合成碳酸二甲酯的催化剂及其制备和使用方法[P].中国专利:200710031006.5）研究了由甲醇和二氧化碳直接催化合成碳酸二甲酯的催化剂及其制备和使用方法；华东理工大学曹发海等（曹发海,刘殿华,房鼎业.碱性催化剂作用下CO₂与甲醇直接合成碳酸二甲酯的探索性研究[J].化学世界,2000(11)）选用K₂CO₃和CH₃I为催化剂，探索了CO₂和甲醇直接合成碳酸二甲酯；华东理工大学范宾等（范宾,畅延青,张成芳等.CO₂加氢生成乙醛的研究[J].华东理工大学学报,1997(5).范宾,张成芳,陆岗等.CO₂加氢生成醋酸的研究[J].燃料化学学报,1997(6):95-98.）研究了CO₂在铑催化剂作用下合成醋酸及乙醛。可以看出，利用CO₂的化学转化，可以生成有机燃料，合成其他有机化工原料，中间体或有机化工产品，但这些相关技术均需要廉价制氢技术的突破。