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煤(甲醇)制烯烴技術
福建物構所熱電耦合催化甲烷二氧化碳制烯烴研究取得新進展
作者:煤化工信息網整理發布 來源:中國氮肥與甲醇技術網 瀏覽次數:987次 更新時間:2019-08-21



低碳烯烴是重要的化學品或中間體,主要來源于石腦油裂解等石化過程。以成本相對低廉、儲量相對豐富的天然氣(主成分是CH4)替代石油生產基礎化學品,是當前學術界和產業界研究開發的重要方向。CH4非常穩定,通常以催化劑表界面活性氧物種實現對CH4的活化與氧化,但易將CH4及其產物過氧化而降低原子利用率。CO2作為氧源在較高溫度亦可將CH4轉化為低碳烯烴,但催化劑失活是尚未解決的關鍵難點。


中國科學院福建物質結構研究所功能納米結構設計與組裝重點實驗室謝奎課題組,在國家重點研發計劃、國家基金重大研究計劃、中科院潔凈能源創新院聯合基金和福建省百人計劃等資助下,發展出熱電耦合催化CH4/CO2制烯烴的新途徑,如圖所示,CO2作為氧源在陰極活化還原為CO,氧離子則通過電解質傳輸至陽極以界面活性氧的形式對CH4活化并耦合氣相偶聯實現CH4向烯烴的轉化。外場環境和界面催化的協同調變避免了CH4及其產物過度氧化。這一過程不僅實現了CH4向低碳烯烴轉化,也實現了CO2還原與高值利用,是“一舉兩得”的極具潛力的新途徑。


該課題組此前開展了新型界面體系、電解CO2制CO和電解CO2耦合CH4氧化制合成氣的研究工作。并針對小分子活化轉化的活性位點,將不飽和配位局域結構長程有序化構筑了多孔單晶體系,研究配位不飽和度和局域電子態等對特定小分子活化轉化的機制。

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