
8月19日,海南大学的海洋清洁能源创新团队成功解决了长期的全球问题,并在直接转化甲烷催化的领域取得了令人不安的成功。新的催化产生的催化系统,在高价值中添加了近100%的完美选择,在轻度条件下添加了液体燃料,从而为甲烷气体添加了液体燃料,从而提供了一种基本的技术解决方案,该解决方案具有独立的智力权利,用于在现场和有效使用丰富的天然气源的现场转换。相关研究结果最近发表在《国际学术杂志自然传播》上。
甲烷是可燃冰的主要成分,其分子结构非常稳定。在高温超过800℃和50个大气的高压高压下,需要进行工业变化的传统方法。它不仅消耗大能量,而且很容易导致甲烷过多的氧化在二氧化碳中,浪费了资源和环境污染。因此,如何在温和条件下实现良好和高度选择性的甲醇转化甲醇始终被认为是催化化学国际社会的“神圣挑战”。
海南大学的海洋清洁能源创新团队自2020年5月以来一直启动研究。海南大学海洋科学与工程学院的脊柱兼副研究员邓·佩林(Deng Peilin)表示,选择这个方向不仅仅是在世界科学和技术方面处理ANG的基本需求,还可以为国家的能源安全提供基本需求,以服务于国家的能源安全和“与carbon”。中国南中国海拥有丰富的冰资源,但其商业发展始终遭受缺乏良好的转换技术的影响。
经过四年的研究,该团队设计了纳米级钯(PD)催化剂,该催化剂准确地“装饰”了Catalyst晶体表面,实现了甲烷分子的准确身份和激活。催化剂可以在70°C的低温下将甲醇甲醇转化为99.7%的选择性,从而实现了几乎“零损耗”的转化率。更明显的是,催化平台具有“快速放电”机制 - 甲醇一旦形成,甲醇很快就会解吸,有效地避免了拉液氧化。
邓·佩林(Deng Peilin)告诉记者,研发过程中最大的技术瓶颈是如何同时实现高活动和高级选择。通过设计多尺度催化剂,该团队最终从电子结构的原子级调节,纳米级优化晶体表面形态的优化结束了这个问题,然后在宏观反应堆设计改进中结束了这个问题。
该技术不仅在原理上有重大变化,而且还存在明显的应用程序前景。邓·佩林说,团队阐明了“为O提供基本技术的目的自项目开始以来,南中国海可燃冰的n位转换。如果将来将该技术应用于离岸平台,它将实现转换为可燃冰挖掘的现场,大大降低了运输成本和能源损失。
尽管结果仍处于实验室阶段,但该团队计划制定明确的技术路线图:未来1 - 2年将建造一个小型的测试演示装置,试行示范设备将运行3 - 5年,并且将通过在南中国海开发燃烧的冰块5 - 10年来实施示范的应用。同时,团队与CNOOC和其他公司进行了交流,以促进添加到甲醇下方的高价值产品的研究和开发,并放置整个“开发 - 转化 - 制造”的工业链。
在智力权利方面,团队采用了“专利第一”方法,完成了国内和外国基本技术的专利布局,并积极参与国际学术交流,同时保持技术秘密。该研究的结果受到国际同行的高度认可,被认为在选择,反应条件和机制变化的各个方面都能达到国际领先水平。
这一突破不仅是实验室的技术上的进步,而且是实施我国能源方法的重要支持。在全球碳中立性的后面,这项技术有望成为应对两种能源和环境挑战的“中国解决方案”,并在建立深海能源能源发展和使用工业群集的能源发展方面注入了强大的技术动力。
(中国每日海南通讯社新闻社Chen Bowen | Zheng Ziliang)
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