作者:肖丰收等 来源:《科学》 发布时间:2020/1/17 11:11:26
选择字号:
攻克甲烷高效变甲醇难题

 

《科学》近日在线刊登浙江大学团队的科研成果。研究团队经过3年多的集中攻关,通过多相催化剂体系,在70℃的温和条件中将甲烷高效率转化为甲醇,转化率为17.3%,甲醇选择性达到92%,为当前的最高水平。

谁也不曾想到,这项研究居然是从羊圈中找到的灵感。

浙江大学教授肖丰收和研究员王亮团队,从如何锁住“顽皮”的双氧水角度出发开展研究。他们想到农村中的羊圈,通过围栏让羊群无法跑走。“何不试试在反应中也加一个围栏,圈住双氧水。”肖丰收说就是凭借这个灵光一现,他们便着手实验,结果很快就成功了。

“我们用长链烷烃来做‘分子围栏’,这样亲水的过氧化氢被围在了催化剂里,无法扩散出去。”王亮介绍,而氢气、氧气和甲烷却依然能够进入反应区,同时甲醇生成后能很快跑出来,不会和甲烷竞争反应。

就是这么一层“分子围栏”,在实验中将双氧水的富集浓度提升至10000倍,让甲烷氧化反应加快进行。

而在催化剂的设计上,研究人员用沸石分子筛紧紧地裹住金属纳米颗粒催化中心,就像蛋清裹住蛋黄一样,从而把金属催化中心稳固在当中,不会再跑来跑去聚集在一起了。

科研人员将催化活性纳米颗粒嵌入沸石分子筛,让催化剂更加稳定,从而可以将效率发挥到最大。除了高效外,这个催化剂在制备中更绿色,不会产生污染,而传统的水热方式合成中,有些分子筛每合成1吨甲醇甚至会产生100吨废水。(来源:中国科学报 崔雪芹

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.aaw1108

 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
全球电子垃圾5年增长21% 吉利德研发出新HIV候选治疗药物
沿海湿地可减少海岸洪水 3D愈合补丁可修复心脏损伤
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文