Direkte metanomdannelse under milde forhold ved termo-, elektro- eller fotokatalyse gennemgået

Direkte omdannelse af metan, der er rigeligt af jorden, til kemikalier med værditilvækst under milde forhold er en attraktiv teknologi som reaktion på den stigende industrielle efterspørgsel efter råvarer og den verdensomspændende appel til energibesparelse. Udforskning af avancerede lavtemperatur-CH-aktiveringskatalysatorer og reaktionssystemer er nøglen til at omdanne metan på en direkte og mild måde.

For nylig, en forskergruppe ledet af prof. DENG Dehui fra Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) fra det kinesiske videnskabsakademi gennemgik de seneste fremskridt inden for lavtemperatur-metankonvertering i termokatalytisk, elektrokatalytisk, og fotokatalytiske systemer. Undersøgelsen blev offentliggjort i Chem .

"Vi opsummerede de typiske katalysatorer, der anvendes i forskellige reaktionssystemer, især de heterogene katalysatorer med bemærkelsesværdig CH-aktiveringsydelse, " sagde prof. DENG.

"Synspunkter på katalysatordesignet, teoretiske simuleringer, valg af reaktionsbetingelser, og metode til reaktionsproduktanalyse blev introduceret for at fremme mere levedygtig teknologi til lavtemperatur-methankonvertering i fremtiden, " sagde prof. DENG.

Forskerne påpegede også vigtigheden af ​​at koble flere drivkræfter fra termiske, elektrisk og solenergi til i fællesskab at aktivere metan ved at integrere fordelene ved disse aktiveringsveje i ét reaktionssystem.

Prof. DENGs gruppe har fokuseret på udviklingen af ​​2-D materialebaserede katalysatorer og deres anvendelser i den katalytiske omdannelse af energirelaterede molekyler ( Natur nanoteknologi , 2016, 11, 218-230; Kemiske anmeldelser , 2019, 119, 1806-1854).

Allerede i 2015 Prof. DENG og Prof. BAO Xinghe, et al. rapporterede evnen af ​​grafen-indesluttede enkelte jernsteder til katalytisk oxidation af komplicerede kulbrinter ved stuetemperatur ( Videnskabens fremskridt , 2015, 1, e1500462).

Bemærkelsesværdige nylige fremskridt fra gruppen inkluderer opdagelsen af, at grafen-indesluttede enkelte jernatomer endda kunne katalysere methanomdannelse ved stuetemperatur ( Chem , 2018, 4, 1902-1910).

Disse resultater viser lyse udsigter for 2-D-baserede katalysatorer i anvendelsen af ​​CH-aktivering og andre nyttige katalytiske processer.