科学家提出了甲烷转化的新策略

时间：2021-07-18 10:58:01来源：

中国科学院上海硅酸盐研究所2月24日宣布，由研究所研究员王文忠带领的研究小组在甲烷的光催化转化研究方面取得了新进展，并提出了将甲烷直接转化为液体的新策略。在温和的条件下加油。光催化的直接转化可以打破传统热力学平衡的束缚，并在低温和大气压下使甲烷转化。王文忠的研究小组设计并制备了铜改性的氮化碳材料，以实现甲烷直接光催化转化为乙醇的过程，并对这一过程的机理进行了更深入的研究。

针对甲烷易于过度活化和彻底矿化的问题，研究小组不仅意识到了羟基自由基的形成，而且还通过对铜进行改性，促进了甲烷CH键的活化以及高活性中间物种的稳定性。从活性氧的产生以及甲烷的吸附和活化两个方面来看，氮化碳材料的有序腔体。该材料显示出优异的甲烷转化光催化性能。材料中的铜物质与邻近的碳原子具有协同作用，这使转化过程沿着甲烷，甲醇，乙醇的路径进行。甲烷作为天然气，页岩气等的主要成分，具有储量相对丰富，价格低廉的优点。它是液体燃料和基础化学品的替代油生产领域中学术界和工业界的核心研发之一。

甲烷的选择性活化和定向转化是一个世界性的问题，在催化甚至化学领域中被称为“圣杯”。到目前为止，间接法通常用于甲烷的转化，甲烷在高温下通过蒸汽重整转化为合成气，然后通过费托合成法获得多碳碱性化学物质，或由合成气和其他化学物质制得甲醇。生产的。转换路线的能耗高，在此过程中排放大量的温室气体二氧化碳，这不仅给环境带来负担，而且使总碳的利用率不到一半。因此，科学家一直在尝试探索甲烷的直接转化和利用方法。