郑洲高教授 化学系香港大学成华大学化学工程系的Junwang Tang教授协作开发高度活跃和有选择催化素,以无废方式有效将强效温室气体甲烷转化成非必缺化学
选择式甲烷转换为甲状腺欧市CUWO系统3摄影催化图像感知:自然通信
出自tungsten三氧化物3双活性网站由铜原子和腾原子组成,协同工作,实现高效选择转换过程
可见光下转换过程可实现近100%选择性,避免意外副产品并提高效率,使之成为当前生产方法的生态友好选择研究最近刊登在著名杂志上自然通信.
改变不变:甲烷转换
甲烷是天然气的主要成分,是多化学品常见碳源尽管如此,它是一种强温室气体,全球升温潜能值比二氧化碳高70倍以上。催化甲烷转换(将甲烷转换为其他化学品)因此极有可能获取净零能和化学供应,同时解决环境问题。
甲烷则极稳定分子阻抗激活,尤其是在温或环境条件下高活度和选择性甲烷转换是一个相当大问题,许多化学家认为选择性激活分子间碳-氢联结是催解中最难捉摸的“Holly grails”
相形之下,甲状腺是一种高容量商品化物,市场值80亿美元,复合年增长率5.7%多种家庭、商业、航空、医疗和汽车行业使用该药,并成为三聚苯胺、尿素甲状腺素和苯丙树脂的重要前兆
甲状腺安全制作疫苗、抗感染药和硬胶囊目前在约500-600摄氏度高反应器温度下使用银或金属氧化催化剂通过甲醇氧化脱氢制造,结果产生大量的COCO2排放和能量罚法
利用阳光转换甲烷
研究组发现一种新手法 利用阳光将甲烷气转换成甲状腺发现协同聚合由原子散散铜和部分减丁二氧化二氮物种组成功能极佳,使光电化甲烷在环境可见光下转换成甲状腺
技术性能比先前报告的光电催化近100%选择率和高转换效率(交替频率TOF=8.5x106微摩尔(HCHO)/g-1h/-1)
研究者通过机械分析发现铜帮助移动电子并形成活性分子种,通信帮助激活甲烷气特别是铜作为电子接收器工作,促进光源电波从传导带传入二氧基,产生活性流氧基
同时 邻近通斯腾原子 偏正充电水优先吸附和激活网站生成hyxyl基数,这些基数有效转换甲烷为met基数相邻双活动点协同提高转换过程总体效率和选择性
发现为持续研发各种化学转换新光驱提供路径,支持更持久高效化工流程
甲烷太阳转换对低碳和高增值化学合成都非常理想产品选择和生产效率是成功的关键这需要深入理解转换机制,仔细设计催化剂,并补充技术确认性能-多学科任务的良好案例需要大力协作球队正是靠这个实现的- 多增值结果
郑洲国研究对应作者和教授
杂志参考
L.L.et al.,2023近百分百选择光驱动甲烷转换为正丁单原子Cu和Wδ+.自然通信.doi.org/10.1038/s41467-023-38334-7.
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