密歇根大学利用新催化剂生产丙烯原料 帮助解决塑料短缺问题

据国外媒体报道，密歇根大学开发出一种新的化学催化剂，有助于生产更多的丙烯原料。这种原材料可以用来生产聚丙烯塑料，这是世界上第二种最广泛使用的塑料。

(来源:phys.org)

新型催化剂可以从天然气制丙烯，其效率比现有的商业催化剂至少高10倍。它由铂和锡纳米颗粒组成，并由二氧化硅框架支撑。可以持续10次才需要再生。

密歇根大学教授Suljo Linic说:“多年来，随着工业从石油原料转向页岩气，人们一直致力于寻找一种利用页岩气的成分丙烷高效生产丙烯的方法。这个催化剂达到了这个目的。”

高效“非氧化脱氢”的秘密

传统上，丙烯是在炼油厂的大型蒸汽裂化装置中生产的，该装置将石油原料分解成较轻的烃分子。然而，裂解页岩气生产丙烯的效率一直很低。

通过称为非氧化脱氢的过程，使用这种新的催化剂，丙烷可以有效地用于生产丙烯。丙烯是由三个碳原子和六个氢组成的分子，而丙烷含有两个额外的氢。目前使用的催化剂效率低的原因之一是在相关工艺中需要氢化。相比之下，这种方法不需要这样做。

新催化剂的关键创新点是采用二氧化硅作为铂和锡纳米颗粒的载体结构，而不是目前催化剂中使用的氧化铝。因为氧化铝与锡反应，会与铂分离，分解催化剂。新的催化剂可以阻止这种反应，所以它的寿命更长。密歇根大学的研究人员阿里·侯赛因·莫塔甘瓦拉(Ali Hussain Motagamwala)说:“二氧化硅以前曾被尝试作为铂和锡纳米颗粒的载体，但传统的合成技术还不够精确，无法实现铂和锡之间的紧密相互作用。首先，我们通过合成具有良好相互作用的Pt-Sn配合物来解决这个问题。然后，这种络合物被负载在二氧化硅上，从而在非氧化丙烷脱氢过程中产生具有活性、选择性和稳定性的完整催化剂。”

该催化剂性能优异，但再生问题是一大挑战。商业化的关键是找到催化剂被碳污染后再生的方法。利奈说，目前使用的催化剂寿命很短，但化学工业已经开发出一种复杂的系统，可以快速有效地再生被污染的催化剂。对于这种新的催化剂，需要开发类似的系统。

虽然仍处于研发阶段，但这种催化剂仍可能推动全球丙烯供应。据国外媒体报道，密歇根大学开发出一种新的化学催化剂，有助于生产更多的丙烯原料。这种原材料可以用来生产聚丙烯塑料，这是世界上第二种最广泛使用的塑料。

(来源:phys.org)

新型催化剂可以从天然气制丙烯，其效率比现有的商业催化剂至少高10倍。它由铂和锡纳米颗粒组成，并由二氧化硅框架支撑。可以持续10次才需要再生。

密歇根大学教授Suljo Linic说:“多年来，随着工业从石油原料转向页岩气，人们一直致力于寻找一种利用页岩气的成分丙烷高效生产丙烯的方法。这个催化剂达到了这个目的。”

高效“非氧化脱氢”的秘密

传统上，丙烯是在炼油厂的大型蒸汽裂化装置中生产的，该装置将石油原料分解成较轻的烃分子。然而，裂解页岩气生产丙烯的效率一直很低。

通过称为非氧化脱氢的过程，使用这种新的催化剂，丙烷可以有效地用于生产丙烯。丙烯是由三个碳原子和六个氢组成的分子，而丙烷含有两个额外的氢。目前使用的催化剂效率低的原因之一是在相关工艺中需要氢化。相比之下，这种方法不需要这样做。

新催化剂的关键创新点是采用二氧化硅作为铂和锡纳米颗粒的载体结构，而不是目前催化剂中使用的氧化铝。Bec……硒氧化铝与锡反应，它将与铂分离并分解催化剂。新的催化剂可以阻止这种反应，所以它的寿命更长。密歇根大学的研究人员阿里·侯赛因·莫塔甘瓦拉(Ali Hussain Motagamwala)说:“二氧化硅以前曾被尝试作为铂和锡纳米颗粒的载体，但传统的合成技术还不够精确，无法实现铂和锡之间的紧密相互作用。首先，我们通过合成具有良好相互作用的Pt-Sn配合物来解决这个问题。然后，这种络合物被负载在二氧化硅上，从而在非氧化丙烷脱氢过程中产生具有活性、选择性和稳定性的完整催化剂。”

该催化剂性能优异，但再生问题是一大挑战。商业化的关键是找到催化剂被碳污染后再生的方法。利奈说，目前使用的催化剂寿命很短，但化学工业已经开发出一种复杂的系统，可以快速有效地再生被污染的催化剂。对于这种新的催化剂，需要开发类似的系统。

虽然仍处于研发阶段，但这种催化剂仍可能推动全球丙烯供应。

标签：

汽车资讯热门资讯