8月24日消息,德国莱布尼茨催化研究所(LIKAT)位于罗斯托克的技术中心首次在中试规模上成功生产一种新型催化剂,首批10公斤产品已交付汉堡和维也纳的研究合作伙伴。这种催化剂由LIKAT在此前合作项目中开发,将用于在维也纳生产CO₂中性燃料,并验证其在更大规模装置上的实用性。

该催化剂是现代版费托合成(FTS)的核心——这一工艺由两位德国化学家在百年前开发用于煤和天然气液化,而新版本液化的对象是温室气体二氧化碳:将CO₂与可持续制取的氢气转化为气候友好型合成燃料。这类燃料可直接驱动传统内燃机,且不含任何硫或氮化合物。LIKAT转移技术中心组长Christoph Wulf博士表示:"研究目标是可持续的CO₂中性出行,这也是国家高技术议程的重点。"

工艺上,新方法与经典费托合成一样在鼓泡塔反应器中进行,但反应条件温和得多:气态原料CO₂、H₂及中间产物CO以"气泡"形式自下而上穿过粘稠液体,与呈细小氧化铁微珠形式的催化剂接触转化。

催化剂放大生产是该成果的技术核心。团队从金属盐的沉淀反应出发,生成锈红色氧化铁"滤饼"浆料,经喷雾干燥和热处理形成近乎完美球形颗粒,再按尺寸分级。研究者发现粒径对催化性能影响显著:微珠过大将无法在鼓泡塔中悬浮,过小则会团聚并堵塞反应器出口过滤器甚至污染产品。从100毫升搅拌到50升规模的放大过程中,过滤环节是最大挑战,团队通过逐步放大反应体积的系统实验予以攻克。

该催化剂在联邦资助的InnoSyn联合项目("氢能共和国德国"倡议组成部分)中开发,引入了面向CO₂-FTS的AI模型,KIT恩格勒-本特研究所已在多相反应器系统中完成克级可行性验证。后续项目"Green Fuel and Chemicals"将推进工业化准备:在维也纳Bioenergy and Sustainable Technologies GmbH(BEST)公司的中试装置上进行公斤级演示,计划2027年初实现数公斤CO₂向可持续燃料和化学品的转化。

LIKAT由此成为德国首批能够以中试规模自主生产研究用新催化剂的科研机构之一——多数机构虽有催化剂测试中试装置,却缺乏按所需规模制备测试物质的设备。依托Catalysis2Scale技术设施,LIKAT希望以这批催化剂吸引潜在合作伙伴。 (来源:chemeurope)