中科院青島能源與過程所透氧膜反應器研究取得新進展
2014-04-09 17:03:25
admin
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據中科院網2014年1月6日訊 甲烷芳構化是將甲烷直接轉化為液體產品的有效途徑之一，在催化科學、工業應用等方面具有重要意義。早期研究主要集中在開發高活性、高穩定性的催化劑，例如目前被廣泛研究和使用的Mo/ZSM-5催化劑。但是該類催化劑仍然存在易積炭失活、CH4轉化率低等問題。同時，研究人員也嘗試在該體系中引入一定量氧氣或溫和的氧化劑，以實現甲烷的選擇性催化轉化。
近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所膜分離與催化團隊負責人、中組部青年“千人計劃”入選者江河清研究員與德國漢諾威大學、尤利西研究中心、拜耳公司等機構研究人員合作在透氧膜反應器中進行甲烷芳構化反應生成苯及其衍生物。在高溫條件下，通過使用鈣鈦礦型透氧膜，氧氣可以從空氣側轉移到透氧膜的另一側，并與甲烷芳構化所生成的氫氣反應產生水，從而打破化學平衡，提高CH4轉化率。此外通過使用該透氧膜反應器，可以有效的將氮氣保留在空氣側，避免其進入甲烷-芳烴體系中。同時，研究發現由于氧氣和水蒸汽的存在，顯著改善了催化劑Mo/ZSM-5的積炭失活問題，延長了催化劑的使用壽命。
上述成果于近日發表在Angew. Chem. Int. Ed.上，并被選為熱點文章。