CO2 valorization through innovative catalytic routes to lower olefins

Carbon dioxide is a green-house gas which significantly contributes to the rise in global temperatures and climate change. Its utilization as carbon source is environmentally and industrially attractive and among the proposed carbon capture and utilization (CCU) technologies, CO2 hydrogenation to lower-olefins is particularly appealing. In this respect, olefins can be obtained via a two-steps process involving the hydrogenation of CO2 into methanol, followed by methanol conversion to olefins through the Methanol-to-Olefins (MTO) process. Aiming at the development of a one-pot process for the synthesis of lower-olefins from CO2 and H2, this thesis addresses the reactivity of bifunctional catalytic systems implementing both the methanol synthesis from CO2 and the MTO functionalities.

L'anidride carbonica è un gas serra che contribuisce in modo significativo all'aumento delle temperature globali e al cambiamento climatico. Il suo utilizzo come fonte di carbonio è attraente dal punto di vista ambientale e industriale e, tra le tecnologie proposte per la cattura e l'utilizzo del carbonio (carbon capture and utilization, CCU), la conversione di CO2 in olefine leggere è particolarmente interessante. In particolare, le olefine possono essere ottenute tramite un processo a due fasi che comporta l'idrogenazione della CO2 a metanolo, seguita dalla conversione del metanolo in olefine attraverso il processo Methanol-to-Olefins (MTO). Mirando allo sviluppo di un processo a singolo stadio per la sintesi di olefine leggere da CO2 e H2, questa tesi affronta la reattività di sistemi catalitici bifunzionali che implementano sia la sintesi di metanolo da CO2 che le funzionalità MTO.