《Nature:新型催化剂减少生物质制低碳烯烃的甲烷排放》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 发布时间:2016-10-10
  • 低碳烯烃主要指乙烯、丙烯和丁烯,它们是许多塑料和其它工业品的生产原料,一般通过裂解烃原料获取。因此,随着石油储量减少,改用另类原料(比如生物质)的需求变得日益迫切。费托合成制低碳烯烃(FTO)工艺利用从生物质、煤和天然气中获得的合成气(一种氢和一氧化碳的混合物)生产低碳烯烃,但同时也会产生大量多余的甲烷。钟良枢及同事描述了一种新的FTO转化催化剂,该催化剂由碳化钴纳米棱镜组成,在温和反应条件下具有活性,且对低碳烯烃具有高度选择性;最关键的是,产生的甲烷非常少。(发布 苏郁洁) 原文链接: http://www.nature.com/nature/journal/v538/n7623/full/nature19786.html  . . .  .

相关报告
  • 《MIT化学工程师设计出可在常温常压下将甲烷转化为有用聚合物的新型催化剂,有助于减少温室气体排放》

    • 来源专题:水与大气环境治理
    • 编译者:胡晓语
    • 发布时间:2025-06-26
    • 麻省理工学院的化学工程师们设计了一种新型催化剂,可以将甲烷转化为有用的聚合物,有助于减少温室气体排放。这一突破性研究由MIT化学工程系碳P. Dubbs教授Michael Strano领导,研究成果发表在《Nature Catalysis》上。 甲烷是细菌(如产甲烷菌)在垃圾填埋场、沼泽和腐烂生物质等场所产生的一种温室气体,农业活动以及天然气的运输、储存和燃烧过程也会产生大量甲烷。目前,甲烷被认为是全球温度上升约15%的原因。尽管理论上甲烷是由一个碳原子和四个氢原子构成,是制造聚合物的理想材料,但以往将其转化为其他化合物的过程需要高温高压,因此具有挑战性。 为了在常温常压下实现甲烷转化,MIT团队设计了一种混合催化剂,包含两种成分:沸石和天然酶。其中,沸石是一种廉价且丰富的类粘土矿物,之前的研究发现其可以催化甲烷转化为二氧化碳。在本研究中,研究人员使用了铁改性的铝硅酸盐沸石,并配合一种名为Jimin Kim的博士生和博士后Daniel Lundberg为该研究的主要作者。 这种新型催化剂不仅在室温和大气压下工作,而且成本低廉,使其在甲烷生产场所(例如发电厂和牛棚)更容易且经济地部署。这项研究为解决甲烷转化难题提供了新的思路,对环境保护和资源利用具有重要意义。
  • 《新型催化剂 助力高效绿色制备氨气》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2022-01-20
    • 氨是世界上最重要的基础化学品之一,在现代工农业生产中具有广泛用途。但传统的合成氨工艺需要在高温高压条件下进行反应,能耗高且造成大量温室气体排放。目前,能够在常温常压下实现氨合成的电催化合成氨技术,被公认为是一种绿色节能的高效碳减排技术。其中,设计制备高活性和稳定性的电催化剂是该技术实用化的关键。   近日,南京工业大学吴宇平教授课题组联合武汉理工大学的赵焱教授课题组最新研究证明,新型单原子催化剂“钼单原子负载的二维磷化硼催化剂”是一种很有前途的电催化合成氨催化剂,有望大幅提高制氨的产率,减少物料和能量的浪费。相关成果发表于《能源与环境材料》上。   目前,在全球低碳经济和我国可持续发展战略理念的影响下,开发新型绿色合成氨技术替代传统合成氨工艺是当今的研究热点之一。其中,电催化还原氮气合成氨技术具有独特的优势,被公认为是一种能够在常温常压下实现氨合成的绿色节能高效技术。   “电催化合成氨技术实用化的关键,是要设计制备出高活性和高稳定性的电催化剂。为了筛选出这样的催化剂,我们用缺陷二维磷化硼(BP)作为载体材料,然后将12种过渡金属单原子分别负载于BP上,从中筛选出新型单原子合成氨催化剂。”吴宇平介绍,团队通过研究筛选发现,钼单原子负载的二维磷化硼催化剂材料,不仅具有高效的氮气活化还原合成氨能力,同时在抑制析氢竞争反应等方面性能同样突出。   “合成氨本质上是一种还原反应。氮气分子在常温常压下具有一定的惰性,钼单原子负载的二维磷化硼催化剂材料可以使其活化,从而促进还原反应过程;并且这种催化剂还能减少反应过程中氢气的释放,抑制析氢竞争反应。”论文第一作者、南京工业大学博士研究生刘再春解释,相关研究证明,新催化剂对发展高效碳减排合成氨技术具有重要意义。