新催化劑制取丙烯效率高10倍

2021-07-28 17:56:33 來源: 科技日報 作者: 張佳欣


圖片來源:物理學家組織網

科技日報實習記者 張佳欣

在制造業供應鏈遭受重創的這一年里,另一種短缺正在使制造商和消費者的生產生活更加艱難:塑料——尤其是對食品包裝、汽車零部件、服裝、醫療和實驗室設備,以及無數其他依賴它們的物品來說,更是如此。但美國密歇根大學的最新研究帶來了希望。該校研究人員開發出一種新型化學催化劑,可以從天然氣的成分之一丙烷中制取丙烯。在丙烷非氧化脫氫過程中,該催化劑具有活性、選擇性和穩定性,且制取效率至少是目前商用催化劑的10倍。新研究發表在近日的《科學》雜志上。

傳統催化劑中使用氧化鋁作為支撐結構。氧化鋁與錫發生反應,使其與鉑分離,使催化劑分解。新型催化劑的關鍵創新在于,它是由鉑和錫納米顆粒制成的,這些納米顆粒由二氧化硅支撐。這種結構阻止了反應的發生,所以新催化劑的壽命更長。

同時,傳統的丙烯制取過程中需要添加氫氣,因此效率一直很低。而新型催化劑通過一種被稱為“非氧化脫氫”的過程,無需添加氫氣即可從丙烷中制取丙烯。

研究人員表示,將這種催化劑商業化的關鍵是找到一種方法,在催化劑被污染后可再生。論文資深作者蘇爾喬·林尼克表示,下一步,他們需要為這種新型催化劑開發一個能促使它在被污染后快速有效再生的系統。

雖然催化劑仍處于研究階段,但它很有可能提振全球丙烯供應。據悉,丙烯作為原料,每年用于制造約800萬噸的聚丙烯塑料。全球對塑料的需求飆升,新冠肺炎疫情引發的生產問題等事件,已經導致全球丙烯供應嚴重短缺。

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責任編輯: 常麗君
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