- REVISTA DE NEURO 51
- 国际出版社出书的时间 63
- 使用iThenticate进行文 38
- 关于SCI期刊收不收版面费的门道 72
- 《中国现代应用药学》期刊的相关信 47
- 学术会议的主要目的和功能 69
- 在国内,会议论文投稿的流程 66
- 哪些方法来实现线上线下结合的学术 46
- 什么是学术翻译 72
- MICROBIOLOGICAL 54
- 硕士论文需要投期刊吗? 70
- 对国人友好的橡胶相关领域sci期 46
- 一个发明专利可以有多个发明人吗? 34
- 与炎症相关的SCI杂志有哪些 51
- 在撰写摘要时需要注意的事项 40
- 深圳中亚会议公司 22378
- 杭州电子科技大学自动化学院 20433
- 环球科研协会(GSRA) 23444
- 国际工学技术出版协会 1391
- CRTEWS 17377
- 电子科技大学第十三届小波智能媒体 22426
- International As 7402
- 北京多维路桥 17401
- 中国微生物学会 23376
- 东南大学 17407
- 首都医科大学 20391
- 三联公司 17382
- 云南物电学院 20383
- 山东大学 17391
- 山东工商学院煤炭经济研究院 20370
- 成都市农林科学院 23380
- RH 7410
- 中国北京市西城区 20412
- 长沙高鑫房地产有限公司 17380
- 国际工学技术出版协会 7446
清华大学 化工系陆奇团队实现低碳烷烃水相温和转化
2024/04/09
近日,清华大学化工系陆奇副教授团队在低碳烷烃的活化研究方面取得重要进展,实现了常温、常压下低碳烷烃的选择性氧化。该技术有望在低碳烷烃的资源化绿色利用方面发挥重要作用,促进可持续发展。
页岩气开采导致了低碳烷烃产量持续增加。鉴于运输成本与液化成本的考虑,将这些碳氢化合物低排放、低能耗地转化为高价值液体燃料和商用化学品,对便捷就地储存和利用具有重要意义。通常需要高温高压条件(200-600℃,5-50个大气压)来转化低碳烷烃。比如,乙烷和丙烷脱氢/裂解制备烯烃或将低碳烷烃部分氧化为醇类,往往需要集中的大规模化工设备,但这不适于分散的、远距离的油气田产出的低碳烷烃的开发与利用。另外,虽然也有亲电性金属阳离子在稍温和条件下(110-220℃,10-35个大气压)活化低碳烷烃的报道,但需使用腐蚀性溶剂(如焦硫酸或三氟乙酸)且需要额外的水解步骤(将酯转化为醇),增加了制备成本。
鉴于以上挑战,陆奇团队开发了一种高活性金属铜催化剂,在室温和常压下,以氧气作为氧化剂将这些低碳烷烃转化为相应的含氧化合物和烯烃。值得指出,该技术对乙烷和丙烷的转化效果良好。乙烷可高选择性(97%)转变为乙烯和乙酸,其转化速率高达2.27毫摩尔/克催化剂/小时。丙烷可高选择性(94%)转化为丙烯,转化速率为1.83毫摩尔/克催化剂/小时。
图1.在不同的氧气摩尔分数下乙烷(a)、丙烷(b)和甲烷(c)活化的产物及相应的生成速率
该团队利用同位素标记实验和原位表面增强拉曼光谱,深入探究了关键反应中间体的形成过程,提出了铜在反应条件下会生成表面氧化物,可实现烷烃的碳氢键断裂,生成吸附的烷基中间体。进而通过分子模拟和密度泛函理论计算,提出了可能的反应途径(图2)。
图2.理论计算所使用的计算模型及理论反应机理
该项目技术在室温、常压的条件下将低碳烷烃转化为高价值的液体燃料和商用化学品,在催化科学和绿色化学领域属于重要突破。由于页岩气来源,可以减少对石油资源的依赖,还可能减少页岩气开采过程的温室气体排放,将对全球能源结构的优化和改善产生潜在的积极影响。
该研究以“室温常压下低碳烷烃的活化”(Activation of light alkanes at room temperature and ambient pressure)为题,于7月20日发表在《自然·催化》(Nature Catalysis)期刊上。陆奇为该论文的通讯作者,清华大学化学工程系2017级博士生张皓晨和2018级博士生李春松为共同第一作者。2021级博士生刘文萱也参与了该项研究。北京大学化学与分子工程学院教授徐冰君作为共同通讯作者参与了本课题的研究。研究得到了化学工程联合国家重点实验室(清华大学)和清华大学自主科研专项等项目的资助。
文章来源清华大学新闻,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
北京大学材料科学与工程学院张青课题组实现器件面积小于1平方微米的钙钛矿连续激光源
清华大学核研院新型能源与材料化学团队在超高感光度光刻胶研发领域取得重要进展
北京大学环境学院陆克定团队在Nature Geoscience上发文揭示全球夜间大气氧化性的演变及其调控机制
华东理工大学刘润辉教授课题组在耐药肿瘤治疗和逆转肿瘤耐药性研究方面取得进展
北大深研院潘锋团队基于弹性晶格实现超高可逆容量的层状锰基锂电池材料
2024年度国家自然科学基金委员会与联合国环境规划署合作研究项目指南
第四届计算机图形学、图像与虚拟化研究国际会议(ICCGIV 2024)(2024-05-17)
第九届机电控制技术与交通运输国际学术会议(ICECTT 2024)(2024-05-24)
2024年教育政策与实践研讨会(ICEPP 2024)(2024-05-24)
第三届机电一体化与机械工程国际会议(ICMME2024)(2024-05-24)
2024年电子器件、传感控制技术与光学机械工程国际学术会议(EDSCTOE 2024)(2024-05-25)
第十四届地质和地球物理学国际会议(ICGG 2024)(2024-05-31)
2024年食品工程与农业科学国际会议(ICFEAS 2024)(2024-06-02)
2024年第三届网络、通信与信息技术国际会议(CNCIT 2024)(2024-06-07)
第十届机械工程、材料和自动化技术国际会议(MMEAT 2024)(2024-06-21)
2024年先进机器人,自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2024)(2024-06-28)
2024年第六届机器人系统与自动化工程国际会议(RSAE 2024)(2024-6-21)
2024电子,电路与通信技术国际学术会议(ICECCT 2024)(2024-6-28)
2024水产养殖、农业与畜牧业国际会议(ICAALI 2024)(2024-6-23)
第四届中国仿真技术产业高峰论坛(2024-5-24)
2024年体育科学、健康大数据与智能医疗国际会议(ICSSHBDIM 2024)(2024-6-29)
2024年第5届智能医学与健康国际会议 (ICIMH 2024)(2024-12-27)
2024年地理信息技术与遥感测绘国际学术会议(ICGITRSM 2024)(2024-5-24)
2024年低碳发展与地球科学国际会议 (LCDES 2024)(2024-6-27)
2024年应用化学、工业催化与能源研究国际会议(ACICER 2024)(2024-6-23)
2024智能电网、电力系统与可持续发展国际会议(SGPSSD2024)(2024-7-23)