Propylen er et av de grunnleggende organiske kjemiske råmaterialene med høyest effekt i verden. I industrien er den tradisjonelle forberedelsesmetoden "å be om propylen fra petroleum". Propylen er avledet fra katalytisk sprekkdannelse av petroleum. For å si det levende, blir de langkjedede karbonbaserte molekylene i petroleum "kuttet" i kortere propylenmolekyler.
– Begrensningen av denne ruten ligger i avhengigheten av petroleum. Professor Xiao Fengshous team har vært opptatt av effektiv bruk av karbonbasert energi. Han introduserte at propylen ikke bare kan fås fra petroleum, men også "propan fra propan"-propan Den tekniske ruten for dehydrogenering til propylen kommer frem. " Denne teknologien gjør det direkte mulig for propan å "fjerne" to hydrogener og gjøre det til propylen. Det er en teknisk vei å kvitte seg med oljeavhengighet.
Propan er rikelig i naturen, og det er hovedkomponenten i skifergass. Før bedre bruk av teknologi brant "skjebnen" av propan. Inntil fremveksten av teknologien for propan dehydrogenering til propylen, har propan muligheten til å utøve større verdi.
Det er verdt å merke seg at denne typen teknologi også er delt inn i to ruter: anaerob dehydrogenering og aerob dehydrogenering. For tiden brukes førstnevnte. Den bruker dyre edle metallkatalysatorer eller giftige kromkatalysatorer. Samtidig har den de uunngåelige problemene med karbonavsetning og deaktivering. Hyppig regenerering er nødvendig for å sikre fremdriften av reaksjonen.
Den andre er aerob dehydrogeneringsrute, som forventes å vise fordeler når det gjelder energiforbruk og antikarbonavsetning. Det vitenskapelige samfunnet har studert det i flere tiår, men har ikke "funnet" en katalysator som oppfyller den faktiske industrielle produksjonen, så den har ennå ikke blitt brukt i bransjen.上achieved.
I 2016 oppdaget I. Hermans-teamet ved University of Wisconsin og Lu Anhuis team av Dalian University of Technology suksessivt den utmerkede selektiviteten til bornitritt i aerob dehydrogenering av propan. Forskningen vekket den akademiske sirkelens forskningsens entusiasme, men denne bølgen av forskningsens entusiasme "slukket" raskt.
De akademiske sirklene har suksessivt påpekt at selv om bornitritt har god selektivitet, er dens katalytiske aktivitet og vannmotstandsstabilitet fortsatt vanskelig å møte faktiske behov, og en konsekvent negativ vurdering har blitt dannet: den katalytiske aktiviteten til borkatalysatorer kommer fra flere borsentre. Isolert bor virker ikke.
Men det felles FoU-teamet bestemte seg for å gå tilbake til "blindvei" for å finne ut av det.
År med katalysatorforskning og utviklingserfaring forteller dem at det fortsatt er mange vitenskapelige spørsmål som må fastslås. For eksempel, hvor er de aktive stedene til den borbaserte katalysatoren? Hvordan utøver den sin katalytiske aktivitet? Til dette formål designet forskerteamet en måte å isolere Det bor-sentrerte zeolittmolekylære siktkatalysatormaterialet. Zeolittmolekylære sikter er en vanlig type porøst materiale. Porediameteren er vanligvis mindre enn ett nanometer, slik at den kan brukes til å "sile molekyler".
Wang Liang sa at i tillegg til å fokusere på selve det aktive nettstedet, er "miljøet" der katalysatoren er designet, også nøkkelen. – Med andre ord, hvem som er naboen og hvordan man arrangerer det er like viktig. I strukturen av det zeolittmolekylære siktmaterialet som brukes av FoU-teamet, er det silisiske og oksygenarter rundt boret for å koordinere med det. Bor er en isolert bor, ikke mye. Poly bor.
Det som overrasket forskerteamet var at denne katalysatoren med et spesifikt koordineringsmiljø borsenter viste utmerket katalytisk ytelse i aerob dehydrogenering av propan, langt over de tradisjonelle støttede boroksidkatalytiske materialene. I den kontinuerlige 220-timers "utholdenhetstesten" opprettholdt den aerobe dehydrogeneringsprosessen katalysert av denne nye typen zeolittmolekylær sikt en selektivitet på opptil 83%, med en konverteringsfrekvens på 32,9% til 43,7%, og ulike forestillinger var stabile.
Artikkelgjennomgangsekspertene mener at denne forskningen bryter den tradisjonelle kognisjonen som isolerte borsentre ikke kan katalysere dehydrogenering av propan, og ytterligere utdyper forståelsen av propandehydrogenering og dens aktive sentre, og er et skritt mot industrielt å realisere propan aerob dehydrogenering til propylen. Et viktig skritt er tatt.
Kilde: Kjemisk nettverk
