随着无碳社会的倡导,利用技术产生二氧化碳2需要。特别是使用 CO 的新化学合成工艺2有望作为化学工业的直接原材料。
加氢甲酰化反应(羰基合成反应)是石油化学工业中的重要过程之一,每年利用这些反应生产超过1000万吨的醇和醛。这些反应通常使用丙烯或其他不饱和烃、一氧化碳(CO)和氢气作为原料,并使用钴和铑的金属络合物作为催化剂在间歇式反应器中进行。
使用此类金属络合物催化剂的间歇式工艺存在无法连续生产的问题,并且还存在反应后催化剂和产物的分离以及催化剂的再利用问题。为了解决这些问题,已经提出了许多将金属配合物固定在固体载体中并像固体催化剂一样使用它们的方法。然而,与单独使用金属络合物催化剂相比,存在反应性变化和耐热性低等问题。
利用二氧化碳连续生产酒精的技术2作为一种原材料,由 AIST 与北海道大学合作开发。
在这项技术中,金属络合物催化剂的作用是与二氧化碳发生反应2和氢气与丙烯转化为丁醇,丁醇是醇的一种,通过离子液体将其固定在硅胶上,使其成为固体催化剂,称为SILP(负载型离子液体相)催化剂。通过将该固体催化剂安装在流动反应器中并进行反应,可以用CO生产丁醇2连续且以高出10倍的反应速率。
由于丁醇是化工行业的重要产品之一,该技术将促进碳的回收利用。该成果发表在美国化学会期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》上(doi: 101021/acssuschemeng1c02084)。