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中科院大连化物所在Chem上发表甲烷温和条件下直接催化转化研究综述

2019-06-05 来源:中国数字科技馆  浏览:    关键词:甲烷

中科院大连化物所在Chem上发表甲烷温和条件下直接催化转化研讨综述近日,大连化物所催化基础国度重点实验室邓德会研讨员和包信和院士团队在Chem上发表综述文章,系统总结并瞻望了热催化、电催化、光催化技术在甲烷温和条件下直接转化方面的研讨停顿。

甲烷是自然气、页岩气、可燃冰等的主要成分,是一种丰厚的自然资源,它不只被大量用作燃料供给,也是众多工业化学品的源头原料。

因而,甲烷的催化转化在工业和学术界惹起了普遍的研讨兴味。

但是,甲烷分子的高度稳定性,以及高的C-H键能使其在温和条件下的活化或转化极具应战,甲烷的选择活化和定向转化也因而被以为是催化化学范畴中的圣杯式课题。

目前,工业上甲烷的转化主要是经水蒸气重整制备合成气(Syngas,一氧化碳和氢气的混合气),以及合成气后续进一步转化成各类有机化学品。

该道路中甲烷水蒸气重整过程通常需求在高温(700°C-1100°C)条件下中止,合成气的后续转化也通常需求高温高压等苛刻条件,这增加了该过程的经济本钱和环境压力。

因而,探求温和条件下甲烷直接转化制备高附加值的化学品的技术是一个迫切但又极具应战的课题。

该综述系统总结了热催化、电催化、光催化在甲烷温和条件下转化的研讨停顿,特别对其中具有优秀C-H活化才干的催化剂中止了重点引见,在催化剂设计、理论计算模仿、反响条件的选择、产物准肯定量等方面中止了细致的论述。

综述瞻望了未来甲烷活化和转化的展开方向,指出了未来开发低温下应用氧气中止甲烷转化的迫切性,指出限域单中心活性位点以及多组元催化剂在未来甲烷低温催化转化方面的重要性,并提出采用多能(热、电、光)耦合中止甲烷催化转化将有利于集成各种活化方式的优势以完成愈加高效的甲烷转化。

综述为未来开发愈加高效的甲烷转化新途径提供了自创。

邓德会与包信和研讨团队长期聚焦于二维资料及其在能源小分子催化转化方面的研讨,近期发现这种石墨烯限域单铁原子活性位以至能够在室温下催化氧化甲烷,并取得高附加值的含氧有机化合物(Chem,2018)。

这些结果标明二维资料限域活性中心体系在催化C-H键活化和转化方面具有潜在的应用前景。

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