用户名:  密码:   
网站首页即时通讯活动公告最新消息科技前沿学人动向两岸三地人在海外历届活动关于我们联系我们申请加入
栏目导航 — 美国华裔教授专家网科技动向科技前沿
关键字  范围   
 
斯坦福大学和鲁汶大学: “甲烷变甲醇”有望实现室温下工业化生产
2021/7/26 5:54:21 | 浏览:630 | 评论:0

        美国斯坦福大学和比利时鲁汶大学的一个研究团队在最新一期的《科学》杂志上深入阐述了一种催化剂的分子机制,利用这种机制有望开发出经济的工业方法,在室温下将甲烷转化为甲醇,这或能从根本上改变世界使用天然气的方式。

        甲醇可以驱动新一代清洁燃料电池,甲烷是天然气的主要成分。若能将甲烷以一种经济的方式转化为甲醇,将比天然气和纯氢更容易储存和运输,也将大大减少甲烷的排放量,带来显著的环境效益。

        新研究的转化过程中,研究人员使用了名为“铁沸石”的晶体。20世纪90年代,俄罗斯科学家用铁制的合成沸石进行了一系列实验。他们发现,室温下,暴露于甲烷气体中的多孔沸石可迅速产生甲醇,无须额外的热量或能量。相比之下,传统工艺中用甲烷制取甲醇需要1000℃高温和极高的压力。

        然而,“要在实际操作中实现这一化学目标是极具挑战性的,因为甲烷在化学上是顽固的惰性物质。”斯坦福大学博士本杰明·斯奈德说。

        此外,由于大多数铁沸石很快就会失活,无法处理更多的甲烷,因此转化过程会逐渐停止。在新研究中,为了提高铁沸石的性能,研究人员利用先进的光谱学来探索最佳的沸石物理结构。

        研究人员选择了两种铁沸石,研究了铁周围晶格的物理结构。他们发现,晶体结构中孔洞的大小不同,反应性会有很大的不同。该团队将沸石晶体锁定在一个受约束的几何形状中,称之为“笼子效应”。利用这种“笼子效应”,找到大小合适的孔洞,能够重复激活40%的失活位点,从而实现催化循环。这是向工业化催化过程迈进的重大概念进步。

        研究人员表示:“催化循环,即让活性位点持续重新激活的这一过程,有朝一日可能让我们从甲烷中持续、经济地生产甲醇的目标得以实现。”

        这一基础性进展有助于阐明铁沸石在室温下生产甲醇的过程,但在这种过程实现工业化之前,还有很多工作要做。

        总编辑圈点

        有一类天然硅铝酸盐矿石在灼烧时会产生沸腾现象,于是它被命名为“沸石”。铁沸石是用铁制成的合成沸石,在甲烷到甲醇的转化中,扮演催化剂角色。科研人员此前就已经发现,在铁沸石的帮助下,甲烷能够方便快捷变身甲醇。但是,铁沸石很容易“失活”,相当于是一次性产品。这次,科研人员主要解决的就是这一难题。他们利用笼子效应,让失活点能重新被激活,让催化过程可以继续进行。不过,现在发表的依然是个实验室成果,要大规模应用还任重而道远。

相关栏目:『科技前沿
荷兰代尔夫特理工大学研制出迄今最小流量驱动电机仅二十五纳米 2022-08-08 [95]
元宇宙:开启未来世界的六大趋势 2022-07-28 [164]
JGU 物理学家使用人工智能来寻找迄今为止最复杂的蛋白质结 2022-07-28 [114]
荷兰阿姆斯特丹大学科学家发现银河系外第一个休眠黑洞 2022-07-25 [132]
国际技术经济研究所 科技综合短讯15则 2022-07-12 [136]
伦敦帝国理工学院和伦敦大学学院:首个可重配置自组织激光器问世 2022-07-22 [202]
MIT、麦吉尔大学天文学家:听见宇宙“心跳” 奇特快速电波爆发异常规律 2022-07-13 [203]
大海捞针 阿姆斯特丹大学科学家在银河系外发现首个恒星黑洞 2022-07-19 [154]
希格斯玻色子仍有五大未解之谜 2022-07-13 [222]
哥伦比亚大学创造的机器人学会审视自己 2022-07-17 [181]
相关栏目更多文章
最新图文:
:北京452万人将从北京迁至雄安(附部分央企名单) :《2019全球肿瘤趋势报告》 :阿尔茨海默病预防与干预核心讯息图解 :引力波天文台或有助搜寻暗物质粒子 :Sail Through the Mist - SoCal Innovation Forum 2019(10/5) 游天龙:《唐人街》是如何炼成的:UCLA社会学教授周敏的学术之路 :“为什么海外华人那么爱国,但是让他回国却不愿意?...“ :学术出版巨头Elsevier 彻查433名审稿人“强迫引用”黑幕
更多最新图文
更多《即时通讯》>>
 
打印本文章
 
您的名字:
电子邮件:
留言内容:
注意: 留言内容不要超过4000字,否则会被截断。
未 审 核:  是
  
关于我们联系我们申请加入后台管理设为主页加入收藏
美国华裔教授专家网版权所有,谢绝拷贝。如欲选登或发表,请与美国华裔教授专家网联系。
Copyright © 2022 ScholarsUpdate.com. All Rights Reserved.