不产生副产品,新催化剂一步将甲烷转化为甲醇
研究过程示意图图片来源:布鲁克海文国家实验室美国能源部布鲁克海文国家实验室及其合作机构的科学家设计出了一种高选择性催化剂,只需一步反应,即可将天然气的主要成分甲烷转化为易于运输的液体燃料甲醇。据最新一期《美国化学学会杂志》发表的论文介绍,这种甲烷转化为甲醇的直接过程,在低于泡茶所需的温度下进行,且只产生甲醇而不产生其他副产品。新工艺相比复杂的传统转化有了很大的进步。一般传统转化需要3个独立的反应,每个反应都要在不同条件下进行,还需要非常高的温度才能实现。新系统则结构简单,特别适合开采偏远地区“搁浅”的天然气储备。这些地区通常远离昂贵的管道和化学炼油厂基础设施,而实现本地部署后将避免高压易燃液化天然气的运输难题。此次催化剂的新配方含有一种额外成分:金属和氧化物之间的一层薄薄的“界面”碳。通过大量的实验和理论工作,研究人员发现钯和二氧化铈之间这层薄薄的碳,才是真正推动化学反应的“秘密武器”,它帮助活性金属钯将甲烷转化为甲醇。研究人员......阅读全文
新催化剂可在低压下将二氧化碳转为甲醇
美国斯坦福大学、斯坦福直线加速器中心国家加速器实验室(SLAC)和丹麦技术大学组成的一个国际研究小组通过计算机筛选出可在低压下将转化为甲醇的新型催化剂镍—镓(Ni5Ga3)。甲醇是塑料产品、粘合剂和溶剂的主要成分及有前景的运输燃料。该研究结果发表在近日《自然·化学》在线版上。 该研究主要作
武汉物数所甲烷室温活化机理研究取得进展
中科院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室邓风研究组在甲烷室温活化机理的研究方面取得重要进展。其研究结果在英国皇家化学会杂志Chemical Science在线发表(DOI: 10.1039/C2SC20434G)。 甲烷是天然气的主要成分,但由于甲烷的极高惰
研究开发拟酶单原子催化剂实现甲烷高效转化制含氧化合物
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员、中国科学院院士张涛和研究员王晓东、副研究员黄传德、研究员乔波涛等开发了一种拟酶铜基单原子催化剂(Cu1/CN),实现甲烷高效转化制含氧化合物。甲烷直接选择性氧化制甲醇、甲基过氧化氢等高附加值含氧化合物,是天然气资源合理利用的重要途径。然而
李静海会见美国能源部首席助卿帮办Victor-Der一行
6月23日上午,中国科学院副院长李静海会见了美国能源部化石能办公室首席助卿帮办Victor Der、该部国家能源技术实验室主任Anthony Cugini 和太平洋西北国家实验室主任Michael Kluse一行。 双方回顾了自2009年5月签署化石能合作谅解备忘录以来所取得
中国科学院美国能源部首届协调委员会会议召开
江绵恒与William Brinkman签署会议纪要 4月19日至20日,中国科学院-美国能源部(DOE)首届协调委员会会议在京召开。受白春礼院长委托,中科院上海分院院长江绵恒代表我院与DOE科学办公室主任William Brinkman共同主持会议。会议期间,白春礼院长会见了美国代表团部
碳基光催化剂耦合H2O2勇夺甲烷转化“圣杯”
吴文婷/吴明铂Angew 全文速览 甲烷的选择性活化和定向转化是世界性难题,被誉为催化乃至化学领域的“圣杯”,高效高选择性催化剂的构筑则是攻克此难题的关键所在。该文通过一步热解法制备了富含低自旋态FeNx活性位点和石墨烯包裹Fe/Fe3C纳米颗粒的FeNx/C催化剂,借助电子自旋态和电子密度
从源头避免积碳——甲烷干整抗积碳镍单原子催化剂
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究室研究员乔波涛、中科院院士张涛团队在单原子催化研究方面取得新进展,发现在甲烷干整反应中羟基磷灰石负载镍(Ni)原子催化剂不仅具有高活性,而且具有本征抗积炭性能。研究揭示Ni单原子活性位上CH4发生不完全解离,避免C物种生成,从源头上避免了积碳生成
关于一氧化碳的加氢反应介绍
在不同的反应条件和催化剂作用下,一氧化碳加氢可合成多种有机物,如:合成甲醇、费托(Fischer-Tropsch)法合成烃(费托合成)、合成甲烷(甲烷化反应)、合成乙二醇、合成聚亚甲基(polymethylene)等。 (1)合成甲醇 选用铜-锌-铬催化剂,在温度为230~270℃、压力为
美国阿尔贡国家实验室:将CO2转化为可用燃料
当世界各地的科学家和政策制定者设法应对增多的气候变化时,他们关注到罪魁祸首:二氧化碳(CO2)。发电厂和汽车引擎燃烧化石燃料产生的 CO2 在大气中继续累积,加剧全球变暖。但是树木和其它植物只能慢慢捕获大气中的二氧化碳,将它转化为糖并储存能量。 来自美国能源部阿尔贡国家实验室和芝加哥伊利诺伊大
分子筛催化甲烷选择性氧化研究获进展
近日,中科院精密测量院徐君和邓风研究团队联合英国卡迪夫大学等合作者,在甲烷选择性氧化研究方面取得重要进展。开发了金(Au)负载的ZSM-5分子筛(Au/ZSM-5)催化剂,实现了在氧气条件下催化甲烷高选择性氧化为甲醇和乙酸的催化反应过程,并对其催化机制进行了深入的研究。相关研究成果发表在《自然—催化
3D打印制备车载甲醇重整制氢催化剂研究取得进展
近日,中国科学院上海高等研究院工程科学团队在3D打印技术制备车载甲醇重整制氢催化剂研究中取得进展。 氢气的高额运输储存成本和低能量密度是氢动力燃料电池汽车在市场上推广应用的阻碍之一。车载甲醇重整制氢可在不使用氢气作为直接原料的情况下为燃料电池汽车供氢,为降低其燃料储存成本和运输成本提供了有效路
气相色谱的酯化衍生化方法介绍
(1)甲醇法:有机酸与甲醇在催化剂条件下加热,发生酯化反应,生成有机酸甲酯。一般采用三氟化硼作催化剂,通常将三氟化硼通入甲醇配制酯化剂,因为配置过程中以放热,有一定的危险性,现在也有商品化的三氟化硼甲醇溶液可直接购买使用。 (2)重氮甲烷法:重氮甲烷可以与有机酸反应生成有机酸甲酯放出氮气。此法
实验室分析方法气相色谱酯化衍生化方法
(1)甲醇法:有机酸与甲醇在催化剂条件下加热,发生酯化反应,生成有机酸甲酯。一般采用三氟化硼作催化剂,通常将三氟化硼通入甲醇配制酯化剂,因为配置过程中以放热,有一定的危险性,现在也有商品化的三氟化硼甲醇溶液可直接购买使用。(2)重氮甲烷法:重氮甲烷可以与有机酸反应生成有机酸甲酯放出氮气。此法简便有效
唐智勇/韩冬雪最新Nature-Sustainability!
前言 近日,国家纳米科学中心纳米系统与多级次制造重点实验室唐智勇研究员团队,与广州大学分析科学技术研究中心韩冬雪教授、范英英副教授合作,利用量子尺寸钒酸铋作为光催化剂,通过调节不同反应参数,成功实现了甲烷高选择性氧化制备甲醇和甲醛。 研究背景 甲烷占天然气成分的70-90%,被公认为燃料和
武汉植物园芒草研究获美国能源部与农业部联合资助
日前,中科院武汉植物园彭俊华研究员作为Co-PI参与的项目Quantifying Phenotypic and Genetic Diversity of Miscanthus sinensis as A Resource for Knowledge-Based Improvement of
美国能源部开发用于聚变能研究的下一代超算程序
美国能源部下属的普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)牵头的研究团队正在开发在下一代超级计算机上运行的用于聚变能研究的程序,该团队是奥巴马总统国家战略计算倡议中“百亿亿次计算项目”的一部分。该倡议旨在持续确保美国在高性能计算的领导地位,牵头单位是美国能源部、国防部和国家科学基金会,其中“百亿亿
美国能源部大湖生物研究中心设计出更容易降解的细胞壁
植物细胞壁中的木质素和半纤维通过共价键或是氢键交联,从而将纤维素包埋在其形成的网状基质中。因而,木质纤维类生物乙醇的生产需要对原材料进行预处理,使纤维素的立体结构利于纤维素酶的降解,从而释放出葡萄糖单体用于乙醇发酵。由于原材料的预处理和纤维素酶的使用,导致当前木质纤维素类乙醇的生产成本显著高于淀
美国能源部实验室与BlockCypher达成合作,用于P2P能源领域
区块链初创公司BlockCypher已与美国能源部办公室达成合作,以期运用多种区块链在能源领域进行交易。 根据实验室高级工程师迪伦·卡特勒(Dylan Cutler)的说法,国家可再生能源实验室(NREL)和BlockCypher最初的设想是,在实验室的两个测试中心之间打造一个交易平台,用加密
美国能源部实验室为中国建筑节能法规实施制订蓝图
美国能源部的西北太平洋国家实验室(PNNL)将为中国的建筑节能法规开发一个可以在中国的中小城市实施的行动方案,预计在未来的10年中,全世界一半的新建筑将出现在中国。 美国国务院今天(12月5日)宣布了这个亚洲—太平洋清洁发展和气候伙伴关系(APP)资助计划。PNNL的科学家将在中国的两个城市试验一
我所开发出用于电催化甲烷重整的高效钙钛矿阳极催化剂
近日,我所催化基础国家重点实验室碳基资源电催化转化研究组(523组)在固体氧化物电解器(SOEC)阳极甲烷重整催化剂设计方面取得新进展,通过原位溶出技术构筑金属/氧化物活性界面,开发出了高效、稳定的电化学重整催化剂,并结合多种原位物理化学表征手段,揭示了SOEC阳极甲烷重整机理。SOEC因其电解效率
原子催化研究新进展:甲烷干整抗积碳镍单原子催化剂
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究室研究员乔波涛、中科院院士张涛团队在单原子催化研究方面取得新进展,发现在甲烷干整反应中羟基磷灰石负载镍(Ni)原子催化剂不仅具有高活性,而且具有本征抗积炭性能。研究揭示Ni单原子活性位上CH4发生不完全解离,避免C物种生成,从源头上避免了积碳生成
美国研究称页岩气开采可能导致饮用水被甲烷污染
页岩气开采及其对环境的影响一直是热门话题。在美国宾夕法尼亚州进行的一项研究或许会引发新的争论。该研究显示,页岩气开采可能导致气井周围半径一公里范围内的饮用水被甲烷、乙烷和丙烷污染。 页岩气是从页岩层中开采的天然气,在美国天然气供应中,页岩气所占比例越来越高。页岩气开采主要使用
JACS:新型材料存储甲烷能力创新纪录
可替代能源技术是当前纳米研究的一个热点。科学家最近开发出一种类似海绵的材料,它具有迄今为止最高的存储甲烷能力。相关论文发表在1月23日的《美国化学会志》(JACS)上。 图片说明:新型材料中的一个纳米笼子。(图片来源:Shengqian Ma, Miami University) 一类
新催化剂将CO2转化汽油效率提高千倍
美国研究人员近日发表在《美国国家科学院院刊》上的最新论文中描述了他们发明的一种新催化剂,可通过增加化学反应中长链碳氢化合物的产量来将CO2转化为其他有用的化学品,例如丙烷、丁烷或其他由碳和氢长链组成的碳氢化合物燃料。 这种新催化剂由元素钌(一种属于铂族的稀有过渡金属)组成,涂有一层薄薄的塑料。
新催化剂将二氧化碳转化汽油效率提高千倍
美国研究人员近日发表在《美国国家科学院院刊》上的最新论文中描述了他们发明的一种新催化剂,可通过增加化学反应中长链碳氢化合物的产量来将CO2转化为其他有用的化学品,例如丙烷、丁烷或其他由碳和氢长链组成的碳氢化合物燃料。 这种新催化剂由元素钌(一种属于铂族的稀有过渡金属)组成,涂有一层薄薄的塑料。
将地球丰量小分子转化为高附加值化学品
以空气(氮气,氧气)、水、海水(NaCl)和甲烷为代表的地球丰量小分子是人类可以大规模、零成本或超低成本获取的,可用于制备大宗化学品,例如氨(NH3)、双氧水(H2O2)、氢气(H2)、氯气(Cl2)和醇类(例如甲醇)的主要原料。如图1所示, 氨、氯气、双氧水和甲醇都是世界年产量千万吨到亿吨级的
铜基分子筛催化剂构效关系研究获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498546.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心戴升教授课题组和工业催化研究所詹望成教授课题组,在铜基分子筛催化甲烷直接氧化制甲醇的构效关系研究中取得新进展,相关
“新一代高选择性甲醇裂解催化剂的研制”通过成果鉴定
验收会现场 6月4日,山西省科技厅组织专家在中科院山西煤炭化学研究所对该所308组承担的项目“新一代高选择性甲醇裂解催化剂的研制”进行了成果鉴定。山西省科技厅、太原市科技局有关领导和负责同志参加会议。鉴定专家委员会由中国日用化学研究所李秋小教授、山西省应用化学研究所马国章教授、
3D打印制备车载甲醇重整制氢催化剂研究新进展
近日,中国科学院上海高等研究院工程科学团队在3D打印技术制备车载甲醇重整制氢催化剂研究中取得进展。 氢气的高额运输储存成本和低能量密度是氢动力燃料电池汽车在市场上推广应用的阻碍之一。车载甲醇重整制氢可在不使用氢气作为直接原料的情况下为燃料电池汽车供氢,为降低其燃料储存成本和运输成本提供了有效路
物理所等在直接甲醇燃料电池催化剂研究中取得新进展
目前和今后很长时期内,我国能源结构仍将是以煤炭为主,但是煤炭的开发和加工利用已经成为环境污染物排放的主要来源,近年来全国各地出现的雾霾天气更是引起人们的高度关注。因此,发展洁净煤技术是我国能源发展的必然选择。 燃料电池是一种直接将燃料的化学能转化为电能的清洁高效的发电器件,是解决目前化石类燃料