作者:宋檢 時間:2022-11-30 來源:互聯網
天然氣供應的增加和成本的優化,促使化工行業積*尋求將天然氣的主要成分——甲烷轉化為乙烯的新方法。甲烷氧化偶聯(OCM)作為一種潛在的高效方法引起了人們的*大興趣,但由于各種原因,如反應溫度700oC以上,需要昂貴的耐熱設備,增加了生產成本,因而尚未在商業上具有實用價值。
早稻田大學(Waseda University)的科學家們發現了一種新的反應機制,即在150oC的溫度下進行OCM。研究中發現的新型催化反應在電場中進行,具有高產率和催化活性,為今后合成乙烯提供了一種更經濟有效的方法。
他們的研究結果于2018年1月22日在《物理化學C》雜志上發表。
早稻田大學催化化學助理教授Shuhei Ogo表示:“在電場中進行OCM顯著降低了反應溫度,我們成功地從大氣中的氧氣和甲烷合成了包括乙烯在內的C2烴。”
他解釋說,通過施加電場,催化劑的晶格氧被激活,甚至在低溫(如150oC)下也可以成為活性氧物種。“氧化還原反應在催化劑表面活性氧的消耗和再生過程重復進行,使催化反應循環持續進行。”關于這種現象的報告是****的,這項研究的結果被認為是世界上同類報告中的首例。
該反應可以降低乙烯的生產成本,因為高溫熱源和大型換熱器已不再需要,同時還可以降低設備的成本和管理成本。不僅規模大的制造商,而且生產規模較小的中小型氣井也能從降低成本中獲益。
Ogo補充說:“這項研究的結果可用于氧化還原反應所進行的各種催化反應,同時提供了高選擇性和穩定性以及低溫下的能量效率。”
該研究小組計劃進一步研究高活性和選擇性的催化劑在電場中的作用。
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