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浙大學者《科學》發文:天然氣變甲醇身價成倍增長

發布時間:2020-01-15來源:浙江新聞客戶端作者:曾福泉 柯溢能 吳雅蘭 汪曉勇 盧紹慶82

浙江大學研究者新近發明了一種在溫和條件下把甲烷高效率轉化為甲醇的方法,憑借國際首創的“分子圍欄”催化體系,其轉化率達到了當前世界最高水平。這一創新有很高的潛在應用價值,成果相關論文10日在國際著名期刊《科學》發表。

據了解,甲烷在天然氣、頁巖氣、可燃冰等中儲量豐富,價格低廉但儲存、運輸不便。而甲醇是化工基礎性原料,可作為農藥、醫藥的原料,還可制備有“化工之母”之稱的乙烯、丙烯,進一步制成日常生活中各種用品。顯然,甲烷轉化為甲醇,附加值將成倍增長。


江大學肖豐收教授和王亮研究員團隊多年致力于探索甲烷高效、低成本轉化為甲醇的方法。針對反應不充分導致轉化率低的長期難題,他們創造性地用“分子圍欄”鎖住轉化反應中的關鍵成分雙氧水,使其無法跑走、稀釋,而是在“圍欄”中持續與甲烷充分反應,源源不斷生成甲醇。在研究團隊的實驗室中,甲烷轉化率達到17.3%,而傳統方法轉化率長期未能突破3%。

所謂“分子圍欄”就是一層疏水的長鏈烷烴,厚度只有分子尺度,圈住的范圍為幾百納米見方。“雙氧水被圍在里面,富集濃度提升了1萬倍。甲醇生成后則能很快跑出來,不會和甲烷競爭催化劑。”王亮說。

肖豐收表示,雖然從基礎原理到規模化應用還有很長的路要走,但這項研究成果為工業化制備甲醇提供了一種簡潔、高效的新路線,有望幫助產業界最終解決當前甲醇制備中存在的氧化劑昂貴、反應溫度嚴苛、工藝流程過于復雜等問題。同時,隨著頁巖氣、海底可燃冰的進一步開發,甲烷在整個能源體系尤其是碳資源中將會扮演越來越重要的角色,甲烷高效變甲醇反應的應用前景十分廣闊。


浙江新聞客戶端2020年1月11日

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