Meget selektive fotokatalysatorer til ikke-oxidativ kobling af metan
Skematisk illustration for konstrueret Pdn /TiO2 . Kredit:Zhang Wenqing et al.
Metan (CH4 ) er hovedbestanddelen af flydende naturgas. Men forbrændingen af metan genererer en kritisk mængde kuldioxid, hvilket gør brugen af denne strømkilde i modstrid med konceptet om grøn kemi.
Derfor er omdannelsen af metan til kemikalier med højere værditilvækst stadig mere betydningsfuld.
Et forskerhold ledet af prof. Xiong Yujie og prof. Long Ran fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi (CAS) og deres samarbejdspartnere udviklede en fotokatalysator, der booster transformationen af CH 4 til ethan (C2 H6 ) og hydrogen med høj selektivitet.
Undersøgelsen blev offentliggjort i Nature Communications den 19. maj.
Ikke-oxidativ kobling af methan (NOCM) er en kemisk reaktion for at opnå multi-carbon-forbindelser og brint. Oxidbaseret fotokatalyse gør det muligt for NOCM at forekomme under relativt milde forhold.
Ikke desto mindre er metaloxidfotokatalysatoren ikke så selektiv, og reaktionsprocessen er ikke holdbar på grund af overoxidation af metan i kontakt med gitterilt.
I denne forskning muliggjorde forskerne holdbar fotokatalytisk NOCM med både høj aktivitet og høj selektivitet via valensbåndsteknik. De konstruerede Pd-O4 enheder på overfladen af en almindelig fotokatalysator, TiO2 . Således blev bidraget fra O-steder til katalysatorens valensbånd reduceret, og Pd-O4 enhed bidrog i vid udstrækning til valensbåndet, hvilket gav flere reaktive steder samtidig med, at overoxidation blev reduceret.
Elementær doping bruges til at stabilisere gitterets ilt nær overfladen og yderligere øge varigheden af den katalytiske reaktion til over 24 timer.
Med den nykonstruerede fotokatalysator er selektiviteten af C2 H6 nåede 94,3 % sammen med en produktionshastighed på 0,91 mmol g –1 h –1 . Denne transformationsevne når samme niveau som termokatalyse, men fotokatalyse sker under relativt milde forhold. + Udforsk yderligere
Ny strategi forbedrer aromatiske selektivitet i metankonvertering
Varme artikler
-
Forbindelse fra lægeurt dræber hjerneædende amøber i laboratorieundersøgelserBlade fra Inula viscosa , en flerårig middelhavsbusk, indeholder en forbindelse, der dræber hjerneædende amøber. Kredit:Tilpasset fra ACS Chemical Neuroscience 2020, DOI:10.1021/acschemneuro.0c006 -
Alger som levende biokatalysatorer for en grøn industriKredit:CC0 Public Domain Mange stoffer, som vi bruger hver dag, virker kun i den rigtige 3-D struktur. Naturlige enzymer kunne producere disse på en miljøvenlig måde - hvis de ikke havde brug for -
Duften af klæbemidlerForskerne i Freising stoler på en række forskellige analysemetoder, inklusive gaskromatografi, at opdage årsagerne til ubehagelige lugte i akrylklæbemidler. Kredit:Fraunhofer-Gesellschaft Det er e -
Nye kuldioxid-adsorberende krystaller til biomedicinske materialer, der er afhængige af formhukomme…Forskere dokumenterede, hvordan et porøst materiale kan ændre sig og bevare sin form, selv efter at have absorberet og frigivet kuldioxid. Her, krystallens porer forbliver åbne efter at have frigivet
- Forskere udvikler minimalt invasiv hjernesonde
- Forskere tager magnetiske bølger til et spin
- Brug af kyllingefjer og faste rester af druer til at udvikle miljøvenlige materialer
- CSI -effekten - at se tv -krimiserier gør ikke bedre kriminelle
- Undersøgelsen detaljerede indvirkningen af tørken i 2016 på landbruget i New York
- Tø op og tegn igen:smeltende gletsjer flytter den italiensk-schweiziske grænse