Propilena este una dintre materiile prime chimice organice de bază cu cea mai mare producție din lume. În industrie, metoda tradițională de preparare este&"; să se solicite propilenă din petrol &"; Propilena este derivată din crăparea catalitică a petrolului. Pentru a o spune clar, moleculele pe bază de carbon cu lanț lung din petrol sunt" tăiate" în molecule de propilenă mai scurte.
& quot; Limita acestei rute constă în dependența de petrol." Echipa profesorului Xiao Fengshou&s-a angajat în utilizarea eficientă a energiei pe bază de carbon. El a introdus că propilena nu poate fi obținută numai din petrol, ci și&"; propan din propan &"; -propan." Această tehnologie permite direct propanului să „elimine” doi hidrogeni și să-l transforme în propilenă. Este o cale tehnică pentru a scăpa de dependența de petrol."
Propanul este abundent în natură și este componenta principală a gazului de șist. Înainte de o mai bună utilizare a tehnologiei," destin" de propan ardea. Până la apariția tehnologiei de deshidrogenare a propanului în propilenă, propanul are posibilitatea de a exercita o valoare mai mare.
Este demn de remarcat faptul că acest tip de tehnologie este, de asemenea, împărțit în două căi: dehidrogenarea anaerobă și dehidrogenarea aerobă. În prezent, se aplică primul. Folosește catalizatori scumpi din metale nobile sau catalizatori toxici ai cromului. În același timp, are inevitabilele probleme de depunere și dezactivare a carbonului. Este necesară regenerarea frecventă pentru a asigura progresul reacției.
Cealaltă este ruta de dehidrogenare aerobă, care se așteaptă să prezinte avantaje în ceea ce privește consumul de energie și depunerea anti-carbon. Comunitatea științifică a studiat-o de zeci de ani, dar nu a găsit" un catalizator care îndeplinește producția industrială efectivă, deci nu a fost încă utilizat în industrie. 上 realizat.
În 2016, echipa I. Hermans a Universității din Wisconsin și echipa Lu Anhui&# de la Universitatea de Tehnologie Dalian au descoperit succesiv excelenta selectivitate a nitrurii de bor în dehidrogenarea aerobă a propanului. Cercetarea a stârnit entuziasmul de cercetare al cercului academic, dar acest val de entuziasm de cercetare rapid" stins" ;.
Cercurile academice au subliniat succesiv că, deși nitrura de bor are o selectivitate bună, activitatea sa catalitică și stabilitatea rezistenței la apă sunt încă greu de îndeplinit nevoile reale și s-a format o judecată negativă consistentă: activitatea catalitică a catalizatorilor de bor provine din mai mulți centri de bor . Borul izolat nu funcționează.
Dar echipa comună R&și D au decis să se întoarcă la" impasul" a descoperi.
Ani de experiență în cercetarea și dezvoltarea catalizatorilor le spun că există încă multe întrebări științifice care trebuie stabilite. De exemplu, unde sunt siturile active ale catalizatorului pe bază de bor? Cum își exercită activitatea catalitică? În acest scop, echipa de cercetare a conceput o modalitate de a izola materialul catalizator cu sită moleculară a zeolitului centrat pe bor. Site-urile moleculare zeolite sunt un tip comun de material poros. Diametrul porilor este de obicei mai mic de un nanometru, deci poate fi folosit pentru a" molecule de sită."
Wang Liang a spus că, pe lângă faptul că se concentrează pe site-ul activ în sine," mediul" în care este proiectat catalizatorul este, de asemenea, cheia." Cu alte cuvinte, cine este' vecinul' și modul de aranjare este la fel de important." În structura materialului de sită moleculară zeolit folosită de echipa R& D, există specii silicioase și oxigen în jurul borului pentru a se coordona cu acesta. Borul este un bor izolat, nu foarte mult. Poli bor.
Ceea ce a surprins echipa de cercetare a fost că acest catalizator cu un centru de bor specific al mediului de coordonare a arătat performanțe catalitice excelente în dehidrogenarea aerobă a propanului, depășind cu mult materialele catalitice tradiționale suportate de oxid de bor. În timpul continuu de 220 de ore" rezistența" test, procesul de deshidrogenare aerobă catalizat de acest nou tip de sită moleculară de zeolit a menținut o selectivitate de până la 83%, cu o rată de conversie de 32,9% la 43,7%, iar diferite performanțe au fost stabile.
Experții în revizuirea lucrării consideră că această cercetare rupe cunoașterea tradițională conform căreia centrele izolate ale borului nu pot cataliza deshidrogenarea propanului și aprofundează în continuare înțelegerea deshidrogenării propanului și a centrelor sale active și reprezintă un pas către realizarea industrială a propanului deshidrogenarea aerobă la propilenă. S-a făcut un pas important.
Sursa: Chemical Network
