二氧化碳间接转化制化学品的研究进展

doi:10.7503/cjcu20220222

摘要/Abstract

摘要：

二氧化碳直接利用较为困难, 因此先将其转化为环碳酸酯等二氧化碳衍生物, 进而间接转化为其它化学品是实现二氧化碳资源化利用的重要手段之一, 具有良好的应用前景. 本文综合评述了二氧化碳转化为环碳酸酯继而间接利用的近期研究进展, 重点介绍了环碳酸酯的加氢反应、醇解反应和氨解反应中的均相和多相催化体系, 对反应机理进行了阐述, 并展望了该领域仍待解决的问题和发展前景.

关键词: 二氧化碳, 环碳酸酯, 加氢, 醇解, 氨解

Abstract:

Due to the difficulty of direct carbon dioxide utilization， the indirect conversion of carbon dioxide into its derivatives such as cyclic carbonate plays one of the most important methods to realize the transformation of carbon dioxide， which has a promising application prospect. In this review， we outline recent advances in the indirect conversion of carbon dioxide to valued added chemicals via cyclic carbonate as relay molecular， focusing on the homogeneous and heterogeneous catalytic systems in the hydrogenation， alcoholysis and ammonolysis of cyclic carbonate and also investigating the reaction mechanism. Finally， we provide the challenges and opportunities in this area.

Key words: Carbon dioxide, Cyclic carbonate, Hydrogenation, Alcoholysis, Ammonolysis

中图分类号:

O643

TrendMD:

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图/表 3

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129	Zheng J. W.， Huang L. L.， Cui C. H.， Chen Z. C.， Liu X. F.， Duan X. P.， Cao X. Y.， Yang T. Z.， Zhu H. P.， Shi K.， Du P.， Ying S. W.， Zhu C. F.， Yao Y. G.， Guo G. C.， Yuan Y. Z.， Xie S. Y.， Zheng L. S.， Science， 2022， 376（6590）， 288—292

Year	Catalyst	Reaction condition			Conv.（%）	Sel.（%）	Stability	Ref.
Year	Catalyst	t/℃	Time/h	P/MPa	Conv.（%）	Sel.（%）	Stability	Ref.
2002	Montmorillonite： Ni?Na?Li	150	4	—	71.2	92.7	—	［88］
2004	n?Bu₂N?MCM?41	150	3	—	42	—	—	［89］
2006	Amberlyst A?21	120	—	—	96	—	—	［90］
2007	MgO?CeO₂（molar fraction	150	3	0.2 MPa N₂	64	95	—	［91］
	of Ce：24.4%）
2009	Au/CeO₂	140	6	—	40	47	4	［92］
2010	KF/Al₂O₃	80	4	—	70.9	98.1	—	［93］
2011	THA?MS41	180	4	—	78.4	—	4	［94］
2011	ZnO?Y₂O₃	65	1	—	55	98	6	［95］
2013	MgO@meso?SiO₂	140	—	—	90	—	—	［96］
2014	CeO₂?meso?400	140	2	0.6 MPa CO₂	76	96	5	［97］
2015	HT?10 La?C	60	4	—	73.8	100	6	［98］
2015	Zn?g?C₃N₄	160	4	—	84.2	98.9	5	［99］
2017	MgO/g?C₃N₄	140	4	—	81	87	4	［100］
2017	Mg₃Fe_0.85Ce_0.15 LDHs	70	3	—	87	100	7	［101］
2017	NiAl?CO₃LDHs	90	4	—	83	81	3	［102］
2018	Ca?Al?F^-	60	2	—	65.9	95.3	—	［103］
2018	SrO/CeO₂	150	5	—	82	87	4	［104］
2017	CeO₂?R	140	3	0.6 MPa N₂	87.5	81.1	5	［105］
2019	Fe?Mn double metal cyanide	140	3	—	49.4	96.1	4	［106］
	（molar ratio of Fe/Mn=1∶8）
2019	GO?［Ap?im］OH	—	4	—	94.5	99.9	6	［107］
2021	Poly（urea?IL）?5%	110	6	—	82	97.5	5	［108］

Year	Catalyst	Reaction condition			Conv.（%）	Sel.（%）	Stability	Ref.
Year	Catalyst	t/℃	Time/h	P/MPa	Conv.（%）	Sel.（%）	Stability	Ref.
2002	Montmorillonite： Ni?Na?Li	150	4	—	71.2	92.7	—	［88］
2004	n?Bu₂N?MCM?41	150	3	—	42	—	—	［89］
2006	Amberlyst A?21	120	—	—	96	—	—	［90］
2007	MgO?CeO₂（molar fraction	150	3	0.2 MPa N₂	64	95	—	［91］
	of Ce：24.4%）
2009	Au/CeO₂	140	6	—	40	47	4	［92］
2010	KF/Al₂O₃	80	4	—	70.9	98.1	—	［93］
2011	THA?MS41	180	4	—	78.4	—	4	［94］
2011	ZnO?Y₂O₃	65	1	—	55	98	6	［95］
2013	MgO@meso?SiO₂	140	—	—	90	—	—	［96］
2014	CeO₂?meso?400	140	2	0.6 MPa CO₂	76	96	5	［97］
2015	HT?10 La?C	60	4	—	73.8	100	6	［98］
2015	Zn?g?C₃N₄	160	4	—	84.2	98.9	5	［99］
2017	MgO/g?C₃N₄	140	4	—	81	87	4	［100］
2017	Mg₃Fe_0.85Ce_0.15 LDHs	70	3	—	87	100	7	［101］
2017	NiAl?CO₃LDHs	90	4	—	83	81	3	［102］
2018	Ca?Al?F^-	60	2	—	65.9	95.3	—	［103］
2018	SrO/CeO₂	150	5	—	82	87	4	［104］
2017	CeO₂?R	140	3	0.6 MPa N₂	87.5	81.1	5	［105］
2019	Fe?Mn double metal cyanide	140	3	—	49.4	96.1	4	［106］
	（molar ratio of Fe/Mn=1∶8）
2019	GO?［Ap?im］OH	—	4	—	94.5	99.9	6	［107］
2021	Poly（urea?IL）?5%	110	6	—	82	97.5	5	［108］

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