元素百科为您介绍甲烷氧化偶联制烯烃实现低温催化。华东师范大学路勇研究小组在低温甲烷氧化偶联(OCM)烯烃研究取得了重要进展。相关成果最近发表在《科学进步》杂志上。
甲烷的转化
据报道，通过对合成气间接合成低碳烯烃的研究，非石油资源取得了突破，但间接合成过程长、合成气高温、高能耗、高材料消耗也是一个无可争辩的事实。因此，甲烷的直接转化一直是科学家们追求的理想道路，但它非常具有挑战性。
甲烷氧化偶联制烯烃
受“甲烷低温电化学氧化制甲醇”等研究的启发，研究人员推断，有效降低氧分子活化温度可能是打开低温OCM反应之门的“钥匙”。因此，他们提出了“低温化学循环激活氧分子驱动低温OCM反应”的新思路，目标选择低温与MnxOy形成化合物的二氧化钛添加剂，改性相关材料，使反应温度从原来的800℃～900℃大幅降至650℃后，甲烷转化率仍在20%以上，产品选择性在60%以上。
同时，低温化学循环与钨酸钠产生协同催化作用，实现了目标产品的高选择性调节。研究人员还提出了催化剂晶格氧转化率阈值的判断，即只要催化剂晶格氧转化率在任何反应温度下达到阈值以上，催化剂就具有良好的催化性能。此外，催化剂稳定性好，在720℃下稳定运行500小时，无失活迹象。同时，甲烷转化率和乙烯等产品的选择性始终保持在26%和76%以上。
