中科院青島能源與過(guò)程所透氧膜反應器研究取得新進(jìn)展
2014-04-09 17:03:25
admin
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據中科院網(wǎng)2014年1月6日訊 甲烷芳構化是將甲烷直接轉化為液體產(chǎn)品的有效途徑之一，在催化科學(xué)、工業(yè)應用等方面具有重要意義。早期研究主要集中在開(kāi)發(fā)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(lèi)催化劑仍然存在易積炭失活、CH4轉化率低等問(wèn)題。同時(shí)，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(shí)現甲烷的選擇性催化轉化。
近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過(guò)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(xué)、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(jìn)行甲烷芳構化反應生成苯及其衍生物。在高溫條件下，通過(guò)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(chǎn)生水，從而打破化學(xué)平衡，提高CH4轉化率。此外通過(guò)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(jìn)入甲烷-芳烴體系中。同時(shí)，研究發(fā)現由于氧氣和水蒸汽的存在，顯著(zhù)改善了催化劑Mo/ZSM-5的積炭失活問(wèn)題，延長(cháng)了催化劑的使用壽命。
上述成果于近日發(fā)表在A(yíng)ngew. Chem. Int. Ed.上，并被選為熱點(diǎn)文章。