在“雙碳"目標(biāo)與能源危機(jī)的雙重驅(qū)動(dòng)下，尋找高效、清潔的技術(shù)路徑成為產(chǎn)業(yè)變革的核心命題。高溫催化技術(shù)憑借其在化學(xué)反應(yīng)調(diào)控中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，正從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)前沿，成為破解能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型瓶頸、推動(dòng)工業(yè)體系綠色升級(jí)的關(guān)鍵支撐。從化石能源清潔利用到可再生能源轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)，從傳統(tǒng)工業(yè)污染物治理到材料合成，高溫催化技術(shù)以其“點(diǎn)石成金"的能力，重塑著能源與工業(yè)的發(fā)展格局。

一、技術(shù)內(nèi)核：高溫下的化學(xué)反應(yīng)“調(diào)節(jié)器"

      催化技術(shù)的本質(zhì)是通過催化劑降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，而高溫催化技術(shù)則聚焦于需在300℃以上實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)過程——這類反應(yīng)往往涉及能源轉(zhuǎn)化、重質(zhì)原料降解等核心工業(yè)場景，具有反應(yīng)難度大、產(chǎn)物調(diào)控復(fù)雜的特點(diǎn)。高溫催化劑作為技術(shù)核心，需同時(shí)滿足“耐高溫穩(wěn)定性"與“高效催化活性"雙重要求：一方面要抵御高溫下的燒結(jié)、積碳與化學(xué)腐蝕，保持晶體結(jié)構(gòu)與活性位點(diǎn)穩(wěn)定；另一方面需精準(zhǔn)調(diào)控反應(yīng)路徑，抑制副反應(yīng)發(fā)生，提升目標(biāo)產(chǎn)物選擇性。

      近年來，高溫催化技術(shù)的突破集中體現(xiàn)在催化劑材料創(chuàng)新與反應(yīng)裝置優(yōu)化兩大方向。在材料領(lǐng)域，貴金屬摻雜（如鉑、鈀修飾的陶瓷載體）、過渡金屬氧化物復(fù)合（如尖晶石型氧化物）以及碳基復(fù)合材料的應(yīng)用，大幅提升了催化劑的高溫耐受性與催化效率；在裝置方面，微通道反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器與催化技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)溫度的精準(zhǔn)控制與反應(yīng)物的高效接觸，推動(dòng)高溫催化從“間歇式生產(chǎn)"向“連續(xù)化運(yùn)行"轉(zhuǎn)型，為工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

二、能源轉(zhuǎn)型：從“清潔利用"到“新型能源"的核心引擎

      能源領(lǐng)域是高溫催化技術(shù)應(yīng)用廣泛、成效顯著的場景，其核心價(jià)值體現(xiàn)在對(duì)傳統(tǒng)能源的清潔化改造與可再生能源的高效轉(zhuǎn)化兩大維度。

      在傳統(tǒng)化石能源清潔利用中，高溫催化技術(shù)破解了煤炭、石油等重質(zhì)能源利用過程中的污染難題。以燃煤電廠為例，采用高溫SCR（選擇性催化還原）技術(shù)，在300-400℃的溫度窗口下，通過釩鈦系催化劑將氮氧化物與氨反應(yīng)生成無害的氮?dú)夂退撓跣士蛇_(dá)90%以上，成為火電行業(yè)達(dá)標(biāo)排放的核心技術(shù)。在石油煉制領(lǐng)域，高溫催化裂化技術(shù)通過催化劑將重質(zhì)原油轉(zhuǎn)化為汽油、柴油等輕質(zhì)燃料，轉(zhuǎn)化率提升30%-50%，同時(shí)降低了硫化物、芳烴等污染物的生成，推動(dòng)煉油工業(yè)向“高效低耗"轉(zhuǎn)型。

      在可再生能源轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)領(lǐng)域，高溫催化技術(shù)為“綠電"向“綠氫"“綠化學(xué)品"的轉(zhuǎn)化提供了關(guān)鍵路徑。光伏、風(fēng)電等可再生能源產(chǎn)生的電能不穩(wěn)定，需通過“電-化學(xué)"轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)。高溫電解水制氫技術(shù)中，采用氧化鋯基固體氧化物電解質(zhì)與鎳基催化劑，在700-1000℃下將水分解為氫氣和氧氣，能量轉(zhuǎn)化效率較常溫電解提升20%-30%，且無需使用昂貴的質(zhì)子交換膜，大幅降低了綠氫制備成本。此外，高溫催化還可實(shí)現(xiàn)二氧化碳的資源化利用——在800-1000℃下，通過鐵基或鈷基催化劑將二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成合成氣，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為甲醇、烯烴等化工原料，實(shí)現(xiàn)“碳捕獲-轉(zhuǎn)化-利用"的閉環(huán)。

三、工業(yè)升級(jí)

     傳統(tǒng)高耗能工業(yè)是碳排放與污染物排放的主要來源，高溫催化技術(shù)通過重構(gòu)生產(chǎn)工藝，推動(dòng)鋼鐵、化工、建材等行業(yè)實(shí)現(xiàn)“減碳降污"與“提質(zhì)增效"的雙重目標(biāo)。

      在鋼鐵工業(yè)中，傳統(tǒng)高爐煉鐵依賴焦炭作為還原劑，碳排放強(qiáng)度高。高溫催化還原技術(shù)通過引入鐵礦石專用催化劑，在600-800℃下利用天然氣、氫氣等清潔能源替代焦炭，將鐵礦石直接還原為海綿鐵，碳排放降低60%以上，同時(shí)減少了二氧化硫、顆粒物等污染物的排放。這一技術(shù)不僅破解了鋼鐵行業(yè)“碳鎖定"難題，還提升了產(chǎn)品純度，為鋼材生產(chǎn)提供了優(yōu)質(zhì)原料。

      在化工行業(yè)，高溫催化技術(shù)推動(dòng)了基礎(chǔ)化工原料生產(chǎn)的綠色化轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)合成氨工業(yè)需在高溫高壓下進(jìn)行，能耗巨大，而新型高溫催化合成技術(shù)通過釕基催化劑的應(yīng)用，將反應(yīng)溫度從500℃降至350-400℃，同時(shí)提升了氨的合成效率，單噸氨能耗降低15%-20%。在精細(xì)化工領(lǐng)域，高溫催化脫氫、氧化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從石油基原料向生物質(zhì)原料的轉(zhuǎn)化，例如以秸稈、木屑等生物質(zhì)為原料，通過高溫催化裂解生成糠醛、木糖醇等化學(xué)品，推動(dòng)化工行業(yè)向“生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)"轉(zhuǎn)型。

      此外，在建材、固廢處理等領(lǐng)域，高溫催化技術(shù)同樣展現(xiàn)出巨大潛力。在水泥生產(chǎn)中，高溫催化脫硝技術(shù)可降低窯爐氮氧化物排放85%以上；在垃圾焚燒發(fā)電中，高溫催化裝置能有效分解二噁英等劇毒污染物，讓固廢處理從“污染治理"走向“能源回收"。

四、挑戰(zhàn)與展望：技術(shù)創(chuàng)新未來發(fā)展

      盡管高溫催化技術(shù)已取得顯著突破，但在工業(yè)化應(yīng)用中仍面臨三大挑戰(zhàn)：一是催化劑依賴進(jìn)口，國產(chǎn)催化劑在高溫穩(wěn)定性、壽命等方面水平存在差距；二是反應(yīng)過程的能量消耗較高，需結(jié)合余熱回收技術(shù)提升整體能效；三是多組分復(fù)雜體系下的催化機(jī)制尚不明確，制約了催化劑的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

       未來，高溫催化技術(shù)的發(fā)展將聚焦三個(gè)方向：一是催化劑材料的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，通過人工智能、量子化學(xué)模擬等技術(shù)預(yù)測(cè)催化劑結(jié)構(gòu)與性能，開發(fā)出兼具高活性、高穩(wěn)定性與低成本的國產(chǎn)催化劑；二是“催化+新能源"的系統(tǒng)融合，將光伏、光熱等能源與高溫催化反應(yīng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)能量的自給自足；三是跨領(lǐng)域技術(shù)協(xié)同，例如與碳捕獲技術(shù)、燃料電池技術(shù)結(jié)合，構(gòu)建“能源生產(chǎn)-消費(fèi)-碳循環(huán)"的全鏈條體系。

      從實(shí)驗(yàn)室的微小催化劑到工業(yè)生產(chǎn)線的龐大裝置，高溫催化技術(shù)正以其獨(dú)特的價(jià)值，成為連接能源轉(zhuǎn)型與工業(yè)升級(jí)的核心紐帶。隨著技術(shù)創(chuàng)新的不斷深入，這一“高溫下的核心力量"將進(jìn)一步破解能源與環(huán)境的雙重困境，為實(shí)現(xiàn)“雙碳"目標(biāo)與產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。

產(chǎn)品展示

       SSC-CTR900 催化高溫反應(yīng)儀適用于常規(guī)高溫高壓催化反應(yīng)、光熱協(xié)同化、催化劑的評(píng)價(jià)及篩選、可做光催化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、反應(yīng)歷程等方面的研究。主要應(yīng)用到高溫高壓光熱催化反應(yīng)，光熱協(xié)同催化，具體可用于半導(dǎo)體材料的合成燒結(jié)、催化劑材料的制備、催化劑材料的活性評(píng)價(jià)、光解水制氫、光解水制氧、二氧化碳還原、氣相光催化、甲醛乙醛氣體的光催化降解、苯系物的降解分析、VOCs、NOx、SOx、固氮等領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)氣固液多相體系催化反應(yīng)，氣固高溫高壓的催化反應(yīng)，滿足大多數(shù)催化劑的評(píng)價(jià)需求。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：

SSC-CTR900催化高溫反應(yīng)儀的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

1)高溫高壓催化反應(yīng)儀可實(shí)現(xiàn)催化高溫<900℃C高壓<10MPa反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

2)紫外、可見、紅外等光源照射到催化劑材料的表面，實(shí)現(xiàn)光熱協(xié)同和光誘導(dǎo)催化;

3)光熱催化反應(yīng)器采用高透光石英玻璃管，也可以采用高壓反應(yīng)管，兼容≤30mm 反應(yīng)管;

4)可以實(shí)現(xiàn)氣氛保護(hù)、抽取真空、PECVD、多種氣體流量控制等功能;

5)可以外接鼓泡配氣、背壓閥、氣液分離器、氣相色譜等，實(shí)現(xiàn)各種功能的擴(kuò)展;

6) 采取模塊化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)光源、高溫反應(yīng)爐、高溫石英反應(yīng)器、高真空、固定床反應(yīng)、

光熱反應(yīng)等匹配使用;

7) 高溫高壓催化反應(yīng)儀，小的占地面積，可多功能靈活，即買即用。