反应器内时空剖面监测将改变甲烷化工艺

在全球经济“去化石”转型中,电转气(Power-to-Gas, PtG)技术扮演着不可替代的角色,而CO2甲烷化——将氢气与二氧化碳转化为可储存的甲烷合成天然气——正是其中的核心环节。然而,这类多相催化过程在动态、间歇性可再生能源驱动下运行时,内部反应行为极其复杂且难以测量。传统实验室反应器只能给出整体平均结果,催化剂床层内反应物消耗、产物生成与温度变化的真实动态长期被“隐藏”在宏观数据之下,成为反应工程优化与放大的瓶颈。近期一项研究在管式剖面反应器中,对CO2甲烷化的动态行为展开了深入实验,其关键创新在于首次实现对催化剂床层内气相组成与温度的“空间—时间”同步分辨测量。研究人员在固定床中心布置毛细管,借助质谱仪(如Hiden Analytical的HPR-20 EGA)以高时间分辨率采集气体样品;反应器经受进料阶跃变化后,在不同轴向位置测量时间响应,再经后处理合成为贯穿全反应器的时空剖面。测量揭示,甲烷沿反应器长度方向顺序生成......阅读全文

反应器内时空剖面监测将改变甲烷化工艺

在全球经济“去化石”转型中,电转气(Power-to-Gas, PtG)技术扮演着不可替代的角色,而CO2甲烷化——将氢气与二氧化碳转化为可储存的甲烷合成天然气——正是其中的核心环节。然而,这类多相催化过程在动态、间歇性可再生能源驱动下运行时,内部反应行为极其复杂且难以测量。传统实验室反应器只能给出

新型非金属掺杂碳材料!加速催化CO2转化

  使用廉价高效的催化剂对CO2进行资源能源化转化是实现人工光合成所面临的一项非常重要的挑战。从成本和材料的可修饰性考虑,非金属碳材料具有极强优势。但是,水系电解液中,碳材料表面的析氢(HER)与CO2还原竞争非常激烈。目前主要的解决方案是通过掺杂氮和硼原子抑制其HER活性,提高其催化CO2还原活性

我所开发反应诱导的碳氧化钼催化剂实现高效CO2转化

近日,我所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员和俞佳枫副研究员团队在碳化钼催化CO2转化利用方面取得新进展,利用火焰喷射裂解法(FSP)一步合成了亚稳态不饱和氧化钼催化剂。该亚稳态结构的氧化钼无需碳化处理,可直接应用于逆水汽变换(RWGS)反应中,在反应气氛下迅速发生原位碳化,

Science:Na+门控水传导纳米通道促进CO2转化为液体燃料

  【引言】  我们探索了是否可以制造纳米通道,以在高温和高压条件下排斥大约为水合离子大小(如Na+,6.6Å)的小气体分子,以用于催化。例如,副产物水强烈抑制了CO2加氢成液体燃料(如甲醇)的动力学和热力学。疏气导水纳米通道可以通过除去水,保留反应气体和产物的同时,可以提高反应速率,使平衡向产物生

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。

金属间电子化物表面自发水解离促进CO2甲烷化研究获进展

近日,中国科学院山西煤炭化学研究所温晓东团队联合北京大学骆明川团队,在理论-实验-数据一体化研究思路指导下,针对金属间电子化合物(IE)催化CO2甲烷化的研究取得进展。利用可再生电力驱动的CO2电还原转化为甲烷是可持续的减少对天然气依赖的方法。目前,这一过程受限于效率和耐久性不足等问题,这主要源于现

我国学者成功研制廉价催化CO2转化的非金属掺杂碳材料

   使用廉价高效的催化剂对CO2进行资源能源化转化是实现人工光合成所面临的一项非常重要的挑战。从成本和材料的可修饰性考虑,非金属碳材料具有极强优势。但是,水系电解液中,碳材料表面的析氢(HER)与CO2还原竞争非常激烈。目前主要的解决方案是通过掺杂氮和硼原子抑制其HER活性,提高其催化CO2还原活

首次!我国自主研制大型煤制天然气甲烷化催化剂!

  近日,由中海石油气电集团有限责任公司(下称气电集团)与西南化工研究设计院有限公司(下称西南院)联合研制的甲烷化催化剂在庆华15亿立方米/年煤制天然气项目中首次应用,标志着我国自主大型煤制天然气甲烷化技术取得重大突破。  煤制天然气是新型煤化工的重要组成,是我国煤炭清洁化利用、保障民生用气的重要方

新策略有效破解甲烷干重整反应“跷跷板效应”难题

华东理工大学化学与分子工程学院教授王灵芝、张金龙团队提出了一种基于Ni0-NiO-Sr2Nb2O7的三元Schottky-p-n异质结(TSPN)策略,用于光热催化甲烷干重整(PTDRM),展现了光热技术在中低温范围内温室气体绿色转化中的应用潜力。相关研究近日发表于《科学进展》。甲烷干重整反应(DR

我所实现一氧化碳高效电解制多碳燃料和化学品

近日,我所催化基础国家重点实验室纳米与界面催化研究中心(502组群)高敦峰研究员、汪国雄研究员、包信和院士等在一氧化碳(CO)电催化转化方面取得新进展,实现了高活性、高选择性和高稳定性CO电解制多碳(C2+)燃料和化学品。利用煤、天然气和生物质衍生的CO合成乙烯等高值燃料和化学品是一条重要的非石油路

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

兰州化物所多相热催化二氧化碳加氢转化获进展

  二氧化碳是主要的温室气体,也是廉价易得的C1资源。利用清洁能源产生的绿氢将二氧化碳加氢转化为高附加值化学品是二氧化碳可持续化学转化和资源化利用的重要途径之一,对实现“双碳”战略目标具有重要意义。  近日,中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成与选择氧化国家重点实验室清洁催化与合成团队基于调变Ni催

工程热物理所在表面催化氧化机理和反应动力学中获进展

  近日,中国科学院工程热物理研究所新技术实验室研究员田振玉研究团队初步揭示CO在CuO(111)表面的催化氧化机理及催化剂表面缺陷位在催化过程中所起作用,结合研究团队前期提出的CO在Cu2O(111)表面的氧化机理计算工作及实验工作,深入揭示CO在铜基氧化物表面的反应机制,并提出对应的反应动力学模

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

科学家提出二氧化碳电催化界面调控新策略

华东理工大学化工学院教授李春忠、江宏亮和化学与分子工程学院教授练成合作,提出了路易斯碱配体调控催化界面的策略,揭示了路易斯碱配体对二氧化碳(CO2)电解的促进机制,提供了双电层中电解液组分相互作用的全新见解,为理解复杂的电化学界面组织提供了新视角。相关成果发表于《国家科学评论》。电催化过程中,电催化

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

德发明电转气法解决可再生能源储电难问题

    新华网柏林4月26日电(记者班玮)众所周知,我们可以利用天然气等气态化石燃料发电,但德国研究人员却“倒行逆施”,发明了一种“电转气”的方法,目的是解决风能、太阳能等可再生能源发电在短时间过剩而产生的储电难问题。     德国弗劳恩霍夫学会26日发表公报说,目前全球风能和太阳能发电量日益增

煤转化国家重点实验室开放课题申请指南

2016-2017年度实验室开放课题申请指南  煤转化国家重点实验室以煤高效洁净转化为优质燃料、化学品和材料过程中的科学和技术基础为主要研究方向,重点研究煤的热物理化学、煤基液体燃料合成、煤炭利用过程中的污染物排放控制、相关产品加工新工艺和新技术、能源环境新材料制备等领域的核心科学问题和工程技术问题

福建物构所电重整甲烷/二氧化碳制合成气研究取得进展

  天然气和二氧化碳通过重整反应转化为合成气,再经费托反应再进一步转化为各种重要化学品,不仅可以达到天然气高效利用的目的,还可有效减少温室气体排放。但传统重整反应中的一氧化碳歧化反应和甲烷热裂解容易产生积碳,高温下催化剂烧结/团聚的问题也会导致干重整性能的衰减。  近日,中国科学院福建物质结构研究所

浸入式电转印

实验概要采用浸入法将蛋白质从凝胶转移至硝酸纤维素膜是先将凝胶紧贴于一块硝酸纤维素膜,然后再将这种夹层组合浸入盛有大量缓冲液的转印槽内,使电流从转印槽的一侧通向另一侧。通过电洗脱的方法可将蛋白质从凝胶中转印至滤膜上,如同在凝胶中迁移,只不过移动方向与胶平面垂直。若操作仔细,这是一种可将许多蛋白质转印至

气体分析质谱仪应用于气相光解及光催化反应实验中

   随着环境污染日益突出,空气质量问题已成为焦点。上海某大学催化组利用光催化氧化技术,结合伯东公司销售的德国Pfeiffer气体分析质谱仪Omnistar,研究去除空气中有机污染物,取得了较大的进展。   分析方法:挥发性有机物蒸气通过真空静态配气,即先将反应器抽真空,将有机物液体注人反应器内,待

中科院上海高研院二氧化碳电催化转化研究获进展

近日,中国科学院上海高等研究院研究员魏伟、陈为团队设计了铜中空纤维气体透散电极,为三相界面活性位点提供无限量CO2突破低CO2溶解度限制瓶颈,实现了在安培级电流密度下电还原CO2生成多碳产物。相关研究成果以Ampere-level CO2 reduction to multicarbon produ

分子围栏突破CO2转化瓶颈高效电催化技术让二氧化碳变身乙烯燃料

来源:Chemical & Engineering News (C&EN) | 原文链接:点击查看原文 | 发布日期:2026年4月6日将大气中泛滥的二氧化碳转化为有用的化工原料,一直是科学界追逐的终极目标之一。然而,现有的电催化技术在效率和选择性方面始终存在明显短板——反应中间体过于活跃,容易生成

我所发表膜电极电催化二氧化碳还原综述文章

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202304/t20230412_6733393.html  近日,我所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究组(509组)邓德会研究员团队发表膜电极电催化二氧化碳(CO2)还原综述文章。该综述介绍了膜电极电催化还原

大连化物所实现室温下电催化甲烷和氧气转化制甲酸

近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会以及副研究员崔晓菊和于良等,在甲烷室温电催化转化的研究中取得进展。该研究实现了由高压-电芬顿驱动的甲烷与氧气室温高效催化转化制甲酸新过程。甲烷与氧气直接催化转化制高附加值含氧化学品,是天然气资源高值化利用

大连化物所实现室温下电催化甲烷和氧气转化制甲酸

  近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室能源与环境小分子催化研究中心研究员邓德会以及副研究员崔晓菊和于良等,在甲烷室温电催化转化的研究中取得进展。该研究实现了由高压-电芬顿驱动的甲烷与氧气室温高效催化转化制甲酸新过程。  甲烷与氧气直接催化转化制高附加值含氧化学品,是天然气资源高

上海高研院等二氧化碳直接制液体燃料研究获突破

  近日,中国科学院上海高等研究院低碳转化科学与工程重点实验室暨上海高研院-上海科技大学低碳能源联合实验室在二氧化碳(CO2)利用领域取得重要进展,创造性地采用氧化铟/分子筛(In2O3/HZSM-5)双功能催化剂,实现了CO2加氢一步转化高选择性得到液体燃料。其中,中科院上海微系统与信息技术研究所

江南大学刘小浩团队J.-Catal发文

  近日,江南大学化工学院刘小浩教授(点击查看介绍)团队在揭示[Cu2(μ-O)]2+-ZSM-5催化甲烷低温非自由基氧化耦合溶剂水强化产物脱附和活性中心再生高效制甲醇的研究中取得重要进展,研究成果在催化领域权威期刊Journal of Catalysis 上发表。该论文化工学院博士研究生房志浩和硕

我国二氧化碳电催化转化获突破

  近日,中科院低碳转化科学与工程重点实验室暨上海高研院—上海科技大学低碳能源联合实验室,在电催化二氧化碳(CO2)还原转化生成甲酸和乙醇方面均取得重要进展,相关结果分别发表于国际知名期刊《德国应用化学》。  现代社会消耗了大量煤、石油和天然气等化石能源,导致CO2等温室气体排放量急剧增加,引发全球

研究人员开发出电热耦合催化新过程实现甲烷超干重整

海域气田开采的天然气中二氧化碳含量普遍较高,必须二氧化碳脱除处理才能进一步输送和使用。而二氧化碳分离过程增加了能源消耗,引起了天然气的夹带损失,增加了富碳天然气资源开采和使用成本。因此,亟需发展富碳天然气直接利用的新技术。近日,中国科学院大连化学物理研究所科研人员开发出电-热耦合催化新过程,实现了甲