新型「灯泡」反应器突破甲烷转化瓶颈:无需排放二氧化碳即可生产乙烯与芳香族化合物

甲烷是全球最丰富的天然气资源,却因激活难度极高而长期困扰化工界。近日,由新加坡国立大学(NUS)和苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)联合研究团队设计的一种革命性"灯泡"式化学反应器横空出世,有望彻底改变甲烷高值化利用的格局。这项研究成果于2026年4月22日发表在权威期刊《自然·可持续性》(Nature Sustainability)上。 新型反应器的灵感,来自一个化学领域长期存在的深层矛盾。新加坡国立大学化学与生物分子工程系教授Ning Yan在描述研究动机时坦言:"灵感来自甲烷化学中长期存在的不匹配问题。"激活甲烷需要超过1000摄氏度的极端高温,而负责引导产物形成、提高选择性的催化剂,往往只在低于400摄氏度的条件下才能高效运作。传统反应器无法同时满足这两个相互矛盾的温度需求——要么为了激活甲烷牺牲产物选择性,要么为了保证选择性而导致转化率低下,两者难以兼顾。 ......阅读全文

新型「灯泡」反应器突破甲烷转化瓶颈:无需排放二氧化碳即可生产乙烯与芳香族化合物

甲烷是全球最丰富的天然气资源,却因激活难度极高而长期困扰化工界。近日,由新加坡国立大学(NUS)和苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)联合研究团队设计的一种革命性"灯泡"式化学反应器横空出世,有望彻底改变甲烷高值化利用的格局。这项研究成果于2026年4月22日发表在权威期刊《自然·可持续性

化学合成反应器

化学合成反应器取代圆底烧瓶用直观的化学合成反应器取代圆底烧瓶、夹套玻璃反应器、冰浴、油浴及冷却器。 创新型加热和冷却技术可精确控制和保持反应温度,从而避免杂质并确保一致的工艺开发。 实验室反应器平台通过触摸屏进行操作,并可记录整个实验过程中的所有数据,因此研究人员能够做出更明智的决策。

催化剂抗积碳稳定性研究取得重大进展

  近日,甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置在山西潞安集团煤制油基地实现稳定运行。目前该装置已稳定运行1000小时以上。  甲烷二氧化碳重整制合成气技术源于中国科学院上海高等研究院、山西潞安矿业(集团)有限责任公司和荷兰壳牌石油工业公司联合启动的甲烷二氧化碳重整项目,获国家自然科学基金、上海市科委重点

广州能源所生物质化学链气化研究取得进展

  化学链气化是一种新颖的气化理念,它以晶格氧替代纯氧作为氧源。气化过程在两个独立的反应器中分步进行,气化反应器中控制晶格氧与燃料的比值,得到以CO和H2为主要组分的合成气;再生反应器中还原后的低价氧化物被空气氧化,恢复晶格氧。氧载体在两个反应器中循环,实现了化学链过程。  中科院广

微波反应器-催化合成试验的专用仪器

 新型变频微波反应器采用微电脑技术和变频微波调整技术,实现了微波功率变频调节,全系列产品均具备控温和磁力搅拌功能,数字显示温度和磁力搅拌转速,操作简单,重复性好。对于需要摸索微波催化反应条件的实验,特别是对于那些要求较小微波功率而又希望保持连续微波辐射的化学实验,其科学性和实用性均得到理想发挥,是实

我国科研团队实现二氧化碳一步合成乙醇

从江南大学获悉,该校化学与材料工程学院刘小浩教授团队经过持续5年攻关,通过采用结构封装法,构筑双钯位点-纳米“蓄水”膜反应器,在国际上首次实现了二氧化碳在温和条件下连续流一步近100%转化为乙醇,相关研究成果发表于《美国化学会·催化》。乙醇,俗称“酒精”,既是重要的基础化学品,又与人们的日常生活息息

我国学者采用新型氧化锌微孔碳核壳成功制取苯乙烯

  近日,中国科学院大连化学物理研究所微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组研究员刘健团队在微/纳米反应器的构筑方面取得新进展:通过设计一种亚微米反应器,实现了苯乙炔加氢高选择性地制取苯乙烯。该工作发表在《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater.)上,并被选为当期的背封面(Back Co

科学家开发将二氧化碳转化为燃料的新方法

从二氧化碳中合成燃料  据外媒报道,辛辛那提大学的工程师们正在开发将温室气体转化为燃料的新方法,以应对气候变化并获得火星燃料。辛辛那提大学工程与应用科学学院副教授吴敬杰(音译)和他的学生在一个反应器中使用碳催化剂将二氧化碳转化为甲烷。该反应被称为"萨巴捷反应",来自已故法国化学家保罗·萨巴捷,国际空

新技术使制造化肥碳排放量减半

   三合一反应器最终可能取代用来生产氨和化肥的工厂。 图片来源:SAOIRSE_2010/ISTOCK.COM  为了养活全球70多亿人口,人类依靠有上百年历史的哈伯—博世工艺将空气中的氮和天然气中的甲烷转化为氨,后者是制造化肥的原始材料。但是这一过程每年排放了超过4.5亿吨的二氧化碳,约占人类碳

流化床用于有机定制合成应用

1特点介绍气固反应在工程上通常选用固定床或者流化床,而选择的依据通常是热效应的大小、催化剂的再生需要和操作温度的控制需求。下面通过苯酐合成、醋酸乙烯合成和甲醇制烯烃技术中的流化床反应器对流化床反应器的特点进行进一步的介绍。工业上苯酐的合成工艺主要有两种,第一种是通过氧化邻二甲苯的方法,该种生产工艺占

纳米碳催化合成苯乙烯研究获进展

  中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室催化材料研究部苏党生研究员、张建研究员、王锐博士与德国Fritz Haber研究所、中科院长春应化所、克罗地亚研究人员合作,借助在纳米金刚石表面上高度弯曲的氧掺杂石墨烯活性结构,在无氧、无水蒸气保护的低温条件下实现了乙苯直接脱氢制取苯

匀相催化反应器

  匀相催化反应器具有催化剂用量少、效率高、可同时进行四个催化实验。实验可比性好、操作方便、安全等特点。   技术指标:   反应釜容积:20ml 四只   试验压力:0~10Mpa   加热炉控制温度:室温~250℃可程序升温   机械摆动速率:24次/分

甲烷二氧化碳自热重整制合成气万方级装置实现稳定运行

  近日,甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置在山西潞安集团煤制油基地实现稳定运行,即在前期试运行和系统优化的基础上,6月21日该装置启动全系统运行并于7月10日实现满负荷生产,8月2日完成了中国石油和化学工业联合会组织的现场标定。截止到发稿之日,该装置已稳定运行1000小时以上,日产低H2/CO摩尔比

温室效应“祸首”变能源

  全球排放的大量二氧化碳导致了温室效应等问题,科学界一直在探索如何将空气中过量的二氧化碳回收并转化。上海高研院研制相关高科技装置,让甲烷与二氧化碳“携手重生”,变废为宝。近日,全球首套万方级甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置,在山西潞安集团煤制油基地实现稳定运行超过1000小时,日产合成气高达20多

微型高压反应器精密化学合成反应的实验

微型高压反应器精密化学合成反应的实验    微型高压反应器是为在一定温度、一定压力条件下合成化学物质提供的反应器。它广泛应用于新材料、能源、环境工程等领域的科研试验中,是高校教学、科研单位、化工实验室进行科学研究的常用小型反应器。    微型高压反应器采用型号为316L的优质不锈钢加工而成。内胆有聚

微型高压反应器精密化学合成反应的实验

 微型高压反应器是为在一温度、一压力条件下合成化学物质提供的反应器。它广泛应用于新材料、能源、环境工程等领域的科研试验中,是高校教学、科研单位、化工实验室进行科学研究的常用小型反应器。    微型高压反应器采用型号为316L的不锈钢加工而成。内胆有聚四氟乙烯、不锈钢等。外形美观、使用方便。釜体与釜盖

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。

岛津收购ARC微反应器业务,气相色谱附件阵容再升级

  近日,岛津收购了美国Activated Research Company公司 (以下简称ARC)的催化微反应器相关业务,持续强化气相色谱在GX绿色转型(Green Transformation)领域的竞争力。  在GX绿色转型领域,许多研究工作集中在通过诸如氢气和生物燃料等新能源以及二氧化碳(C

高温碳捕集与原位转化技术再获进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/494908.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院胡军教授和龚学庆教授团队合作,结合实验和理论计算研究,在高温碳捕集与原位转化技术领域取得最新进展,相关工作成果以《镍-氧化钙双功能材料协同强化碳捕集

以新拓新-│-岛津持续强化气相色谱附件阵容

近日,岛津收购了美国Activated Research Company公司 (以下简称ARC)的催化微反应器相关业务,持续强化气相色谱在GX绿色转型(Green Transformation)领域的竞争力。 在GX绿色转型领域,许多研究工作集中在通过诸如氢气和生物燃料等新能源以及二氧化碳(CO2)

二氧化碳合成重要化学品:开辟CCUS高效利用新途径

  二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术,是煤炭实现低碳排放的主要途径之一,是我国践行低碳发展战略的重要技术选择。CO2的高值化利用,不仅可减少碳排量、缓解温室效应,还能产生显著的社会经济价值。由于CO2分子存在不易活化、反应路径复杂、产品选择性低等问题,其活化转化已成为国际公认的科学难题。  

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

微波化学反应器特点

微波化学反应器性能稳定;微波功率可微调;反应釜可选配真空泵抽走水分、可做超低温微波真空干燥或其他需排走水蒸气或其他反应气体的液相反应实验;可选配温度(或压力)控制并带磁力搅拌的聚四氟乙烯消解罐(水热合成反应釜);反应容器可选配带有独特设计的通冷水装置功能: 可有效控制因微波发射生产的高温,使反应物质

微波化学反应器简述

 1.超高速加热    一般微波化学反应器的谐振腔是单模谐振腔,谐振腔内电磁场分布不均,对试样的加热造成试样受热不均,产生较大的温度梯度造成试样开裂;同时,不同材料的复介电常数随温度变化很大,当温度达到材料的临界温度后,复介电常数迅速增大,迅速吸收微波升温,容易造成材料表面的烧熔和热失控。为了避免这

新型催化剂实现甲烷高效转化

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502713.shtm随着页岩气的大量开采,将其主要产物甲烷在温和条件下直接选择性转化为高附加值的含氧化合物,引起了研究人员的广泛关注。近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王晓东、研究员林坚等和福州大学

中科院成功实现甲烷高效转化生产乙烯等化学品

  记者9日从中国科学院获悉,该院大连化学物理研究所包信和院士团队基于“纳米限域催化”的新概念,创造性构建出硅化物晶格限域的单中心铁催化剂,成功实现甲烷在无氧条件下选择活化,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。  中国科学家完成的这一重要科研成果,发表于当天出版的最新一期国际权威期刊《科学》,

透氧膜反应器提效甲烷芳构化

  近日,中科院青岛生物能源与过程研究所膜分离与催化团队负责人江河清研究员与德国汉诺威大学、尤利西研究中心、拜耳公司等机构研究人员合作,在透氧膜反应器中尝试进行了甲烷芳构化反应,生成了苯及其衍生物。   据介绍,甲烷芳构化是将甲烷直接转化为液体产品的有效途径之一,在催化科学、工业应用等方面具有重要

新加坡国立大学:可变带隙的纳米多孔石墨烯的表面合成

  调制纳米多孔石墨烯的带隙对于很多领域是被需求的,比如作为有机杂化器件中的电荷传输层。该领域的关键是能够合成具有可变孔径和可调带隙的2D纳米多孔石墨烯。这里,表面合成了具有可变带隙的纳米多孔石墨烯。两种类型的纳米多孔石墨烯通过分级C-C耦合合成,并通过低温扫描隧道显微镜和非接触式原子力显微镜进行验

关于多肽合成仪反应器的介绍

  反应器  数百年来,制药业的反应器/反应釜设备以玻璃材质最为常见,因其完全透明且耐腐蚀,而被众多化学、生物学专家沿用。多肽合成的过程需要操作人员直观监测,同时合成后可进行在线切割(切割试剂TFA的强腐蚀性对反应器材质有了极大限制),这些要求限制反应器以玻璃材质最为适用。  玻璃材质的反应器在制造