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浙大学者发明“分子围栏”让甲烷高效变甲醇

时期:2021-04-10 00:05 点击数:
本文摘要:浙江大学肖收成教授和王亮研究员团队构建了一系列分子围栏静电学催化系统,需要将甲烷高效地转化为甲醇,为甲烷的高效利用获得了更需要和绿色的方法。该研究成果于北京时间10日在《科学》杂志上公布。 甲烷是天然气、页岩气和可燃冰的主要成分,储备量非常丰富,价格便宜,甲醇是分解基础化学品的最重要平台分子,具有高附加值和低应用价值,如化学工业母亲称之为乙烯、丙烯,用于去除油剂、生长促进剂研究人员说,这两个姓甲的兄弟,一个有产量优势,另一个有产品优势。

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浙江大学肖收成教授和王亮研究员团队构建了一系列分子围栏静电学催化系统,需要将甲烷高效地转化为甲醇,为甲烷的高效利用获得了更需要和绿色的方法。该研究成果于北京时间10日在《科学》杂志上公布。

甲烷是天然气、页岩气和可燃冰的主要成分,储备量非常丰富,价格便宜,甲醇是分解基础化学品的最重要平台分子,具有高附加值和低应用价值,如化学工业母亲称之为乙烯、丙烯,用于去除油剂、生长促进剂研究人员说,这两个姓甲的兄弟,一个有产量优势,另一个有产品优势。甲烷转化为甲醇的催化剂主要是过氧化氢,但淘气过氧化氢一旦分解,就不会迅速溶解,无法与甲烷充分反应,甲醇过于明亮的性格也使其选择性活化和方向性转化成为难题。

王亮说,研究队想要一个精妙的方法,用栅栏包围过氧化氢水,使过氧化氢水的浓度超过长期条件下的1万倍,延缓催化反应。肖收成说,分子篱笆内部的结构看起来像鸡蛋。

蛋黄是高浓度过氧化氢水,蛋白是沸石晶体,蛋壳是亲水性材料,氢、氧、甲烷需要转入反应区,甲醇分解后可以迅速跑出,与甲烷竞争反应。研究人员表示,迄今为止甲烷的转化率难以突破3%,分子围栏技术在70℃的保守条件下,转化率大幅度提高到17.3%。除了高效率外,这种催化剂在制取过程中不会产生污染,防止了传统的换方式不会产生大量废水的弊端。

随着页岩气、海底可燃冰的进一步开发,甲烷在能源系统整体尤其是碳资源中不发挥更重要的作用。肖收成表示,甲烷逆甲醇意味着附加值的提高,团队进一步探索分子围栏催化剂系统在更大规模应用的可能性。


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