清洁能源利用重大突破:科学家实现甲烷的选择性转化

时间: 2024-09-28 19:01:51 |   作者: 轧制设备

  新华社武汉2月21日电(记者谭元斌)我国科研人员领衔的国际科研团队攻克了甲烷的选择性氧化这一催化研究中的世界性难题。利用新开发的催化剂,该团队实现了氧气条件下将甲烷选择性氧化为甲醇和乙酸。这一研究对于甲烷的转化利用有着十分重要的价值。

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  据齐国栋介绍,甲烷广泛分布于天然气、页岩气、煤层气、甲烷水合物等之中,是最清洁、最丰富的天然碳资源。由于甲烷的储藏地区往往十分偏远,因此在开采现场将甲烷转化为可运输的含氧化合物对甲烷的高效利用具有重大意义。因甲烷的化学键能较大,常常要高温度高压力的苛刻条件才能将其转化。工业上采用的办法是先将甲烷转化为一氧化碳和氢气组成的合成气,再转化为高的附加价值的产物。这一过程不仅能耗极高,而且有可能会出现二氧化碳等副产品。如何在温和条件下直接将甲烷催化氧化为高的附加价值的化学品,是化学界一道非常关注的世界性难题。

  据悉,利用Au/ZSM-5催化剂,可在120摄氏度至240摄氏度的温度范围内,通过氧气将甲烷选择性氧化生成高的附加价值化学品甲醇和乙酸。该团队对催化反应过程进行了深入研究,阐明了甲烷的转化反应机制。相关研究成果近日已在线发表于国际学术期刊《自然·催化》。

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