日本人工光合成化學(xué)工藝技術(shù)研究組合(ARPChem)12月1日成立“清潔可持續(xù)化學(xué)工藝基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)(革新性催化劑)”項(xiàng)目。
“清潔可持續(xù)化學(xué)工藝基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)(革新性催化劑)”項(xiàng)目就是利用能被陽(yáng)光激發(fā)活性的光催化劑，把水分解成氫氣和氧氣，并用氫分離膜對(duì)獲得的氫氣和氧氣進(jìn)行高純度分離處理，進(jìn)而合成碳數(shù)為2～4的烯烴類原料(乙烯、丙烯等)，用作塑料原料。與此同時(shí)，利用新催化劑將二氧化碳變?yōu)橐谎趸嫉取Ｔ谏鲜鲞@些反應(yīng)中，各種高功能及高性能的催化劑的實(shí)用化是關(guān)鍵。
該項(xiàng)目的目標(biāo)是在2030年，使塑料原料所用石腦油的17%被人工光和作用合成的材料替代。另外，日本化工廠商通過(guò)確立可同時(shí)解決資源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題的人工光合成化學(xué)基礎(chǔ)技術(shù)并開(kāi)展相關(guān)業(yè)務(wù)。
技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目由3大基礎(chǔ)技術(shù)的開(kāi)發(fā)構(gòu)成。第一項(xiàng)課題是使利用陽(yáng)光將水高效分解為氫氣和氧氣的高性能光催化劑(包括助催化劑)實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。
第二項(xiàng)課題是對(duì)通過(guò)分解水而獲得的氫氣和氧氣進(jìn)行高效且高純度分離處理的氫分離膜的實(shí)用化和模塊化。高效氫分離膜方面，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)以沸石、硅石及碳素為基礎(chǔ)材料的膜材料實(shí)用化。
第三項(xiàng)課題是對(duì)以氫氣和氧氣為原料來(lái)合成碳數(shù)為2～4的烯烴類原料的工藝進(jìn)行優(yōu)化，并通過(guò)小型中試工廠進(jìn)行驗(yàn)證。相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)由三菱化學(xué)和住友化學(xué)負(fù)責(zé)，計(jì)劃在10年后，即該項(xiàng)目的最后一年確立小型中試工廠規(guī)模的合成工藝。
ARPChem由國(guó)際石油開(kāi)發(fā)帝石、住友化學(xué)、富士膠片、三井化學(xué)、三菱化學(xué)5家企業(yè)以及精細(xì)陶瓷研究中心(JFCC)1家研究機(jī)構(gòu)組成。另外，這些單位還將與東京大學(xué)及東京工業(yè)大學(xué)等6所大學(xué)展開(kāi)共同研究，目標(biāo)是確立人工光合成化學(xué)的基礎(chǔ)技術(shù)。
日本經(jīng)產(chǎn)省將從2012年度起在10年內(nèi)共向ARPChem提供約150億日元(預(yù)計(jì))做為項(xiàng)目研發(fā)資金，用于確立作為人類夢(mèng)想的人工光合成化學(xué)的基礎(chǔ)技術(shù)。
