Richting hybride oxide-zeoliet katalyse voor conversie van CO2 naar olefines

Klimaatverandering is een wereldwijd milieuprobleem waarvan de grootste oorzaak de emissie van anthropogene broeikasgassen is, met CO2 als belangrijkste broeikasgas. Behalve strategieën gefixeerd op afname van de CO2-uitstoot, zal het capteren en vervolgens gebruiken van CO2 (CCU) afkomstig van puntbronnen zeer belangrijk zijn voor de transitie richting een koolstofneutrale economie. De directe hydrogenatie van CO2 naar olefines is een veelbelovende CCU techniek. Deze techniek leidt tot vorming van waardevolle olefines, deze worden momenteel verkregen via stroomkraken, wat een zeer hoge CO2-uitstoot teweeg brengt. Het omzetten van CO2 naar olefines heeft nood aan een redox katalysator (bv. reduceerbaar oxide) en een zure katalysator (bv. zeoliet). De redox katalysator reduceert CO2 met waterstof ter vorming van methanol, gevolgd door de omzetting van methanol naar koolwaterstoffen (MTH), wat gekatalyseerd wordt door zeolieten. Het combineren van beide reacties in één reactor leidt tot besparing op zowel economisch al energetisch vlak. Het doel is om echt hybride katalysatoren te maken voor de omzetting van CO2 naar olefines via methanol, welke de bestaande katalysatoren overtreffen op het vlak van space time yield, selectiviteit en/of stabiliteit. Het onderzoek naar deze katalysatoren is gebaseerd op nieuwe en bestaande strategieën. De bestaande strategie van fysisch samenbrengen van oxide en zeoliet is inefficiënt, dus worden andere strategiën toegepast. Strategieën zoals co-genese van zeoliet met oxide, al dan niet in combinatie met fed-batch synthese, worden verwacht te leiden tot echte chemische integratie van beide functies in één katalysator.