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华盛顿州立大学开发新型催化剂,促进原油、天然气工业发展

2017-03-03 266浏览 标签:

      2017227日,华盛顿州立大学研究团队改进了石油和天然气行业常用的重要催化反应,可以大幅节省能源,减少污染。该项研究由助理教授Jean-Sabin McEwen以及副教授SuHa领导。

      甲烷气体在大部分石油和天然气工业中是副产物,在操作期间可能积聚并引起安全问题。同时,甲烷也是用于加热住宅的天然气的主要成分,并且可以转化为许多有用的产品,比如电。但是,打破其碳、氢之间的强键却需要巨大的能量。


       McEwen助理教授表示:“这是一个积极乐观的分子,它不想被分裂。”


       为了转化甲烷,油气工业最常使用的是镍基催化剂。但是,在生产现场采用大型火炬简单地燃烧甲烷通常会更便宜。然而,这会增加大气的温室气体,导致全球变暖,同时浪费能源。美国每年燃烧的甲烷量高达该国天然气消费量的25%。


SuHa表示:“现在,我们仅仅是浪费所有的这些气体,如果我们能够有效并高效的将页岩或气田中的甲烷转化为电力或有用的产品,那将是非常积极的行为。”


       研究人员确定,通过在镍基催化剂中添加一小部分碳,可以显着降低打破碳和氢之间的化学键所需的能量。这会生成碳化镍,并产生正电场。这种新型催化剂削弱了甲烷分子的氢-碳键,使其在更低的温度下断裂。


       研究团队已经建立了反应的数值模型,并正在努力通过实验展示这项工作。该项研究由美国化学学会石油研究基金资助,由阿贡国家实验室提供计算支持。



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