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科學家找一種在室溫下將甲烷轉化為甲醇的方法

2021-07-20 11:50  來源:cnBeta.COM  瀏覽:  

據外媒報道,科學家們已經找到了一種在室溫下將甲烷轉化為甲醇的方法。該技術使用一種普通晶體作為催化劑,通過將其轉化為有用的液體燃料并最終減少泄漏到大氣中的甲烷。作為一種溫室氣體,甲烷的威力是二氧化碳的34倍,并且它在大氣中的含量正在迅速上升。

其中最大的來源之一是天然氣在提取、加工、儲存或運輸過程中泄漏造成的“暫時性”排放占了全球溫室氣體排放量的3.9%。

一種可能的替代方法是將氣態甲烷轉化為液態甲醇以減少這些易揮發的排放并使儲存和運輸更容易。甲醇本身可以用作燃料,也可以用來制造油漆和塑料等材料。問題是,將甲烷轉化為甲醇通常是一個能源密集型的過程,這個過程需要極高的壓力和溫度。

現在,來自斯坦福大學和魯汶大學的研究人員開發了一種可以在室溫下進行轉換的過程,而不需要任何額外的熱量或能量。其關鍵是一種叫做鐵沸石的常見晶體,它是甲烷制甲醇催化劑的候選材料,如果不是那么低效就很有前途,據悉,其通常在一個反應循環后就會失活。這就是這個團隊現在解決的問題。

通過進一步的觀察,研究人員發現,孔隙大小對活性鐵沸石的性質和保持活性的時間有著很大的影響。鐵沸石是由鋁、硅、氧和鐵組成的多孔礦物,當甲烷被注入這些晶體時,鐵就會剝離掉一個氫原子。剩下的甲基則可以結合形成甲醇,但令人沮喪的是,松散的甲基也會漂走并讓其他催化劑分子失去活性。

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