脉冲等离子体驱动CO₂加氢制备CH₃OH电学参数调控对转化特性的影响

作者：杜军; 李嘉聪; 高远; 窦立广; 潘杰; 邵涛

来源：高电压技术, 2023, 49(08): 3275-3285.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20221727

• 纳秒脉冲
• 介质阻挡放电
• CO2加氢
• 合成醇
• 脉冲参数

化石燃料的大量燃烧带来的CO2排放导致的极端环境问题日益严重，因此，开发温和、原位的CO2转化技术路线有助于实现我国“双碳”目标。为此在无催化剂条件下利用纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体驱动CO2加氢制备CH3OH，主要研究了脉冲参数，即脉宽、电压幅值、脉冲上下沿对反应体系中电学特性和转化特性的影响，并讨论了其反应机理。实验结果表明，反应物转化率和产物分布与电场变化密切相关。在缺省参数设置下，随着脉宽的增大，反应物转化率不断升高，在脉宽为2500 ns时CO2、H2转化率分别达到最大值6.8%、3.1%；此外，脉冲上下沿的减小有利于液体产物的生成，当脉冲上升沿从500 ns减小至100 ns，总液体选择性达到最大值38.4%；当脉冲下降沿从500 ns减小至100 ns,CH3OH选择性达到最大值31.8%。该研究结果为等离子体驱动CO2加氢制备CH3OH的转化效果优化提供了研究借鉴。

• 单位
  中国科学院电工研究所; 中国科学院大学; 山东师范大学