科学:贵金属构成丰富的碳氢化合物混合物

 作者:糜喊迹     |      日期:2017-12-22 01:16:25
作者:JOHN EMSLEY天然气中的甲烷只需将其转移到铂粉上即可转化为更有用的碳氢化合物根据Henri Amariglio和他在法国南希大学的同事的说法,新工艺是第一个将甲烷直接转化为高碳氢化合物的工艺(Nature,vol 352,p 789)到目前为止,该方法需要部分氧化,其中甲烷首先转化为二氧化碳和氢气的混合物法国的突破很重要,因为甲烷是一种丰富的资源在一些国家,特别是新西兰,天然气是唯一的天然碳氢化合物资源它通过使甲醇通过称为沸石的矿物催化剂,用于制造甲醇和汽油以前,化学家们认为他们不太可能找到这样的过程,因为甲烷(CH4)转化为下一种碳氢化合物乙烷(C2H6)在能量上是不利的但法国化学家不仅发现这种转化是可能的,而且他们只需将甲烷气体通过铂金属粉末即可实现他们发现标准的铂催化剂,称为EUROPT-1,可以在常压和150°C至250°C的温度下将甲烷转化为各种短链碳氢化合物.Amariglio和他的同事们首先通过了氢气铂在400°C,以减少和去除表面上的任何有机杂质然后,他们让金属冷却到250°C并在其上面通过甲烷主要产物是氢,但也产生乙烷然而,在几分钟内,这两种气体的流动几乎没有消失这让化学家感到困惑,同时只有十分之一的甲烷被用作乙烷事实证明,其余部分被剥离了氢原子,碳原子粘附在铂金属表面然后法国队关掉了甲烷,重新开启了氢气这产生了巨大的影响:铂表面的碳被还原成碳氢化合物,一系列这些分子从金属中脱落尽管乙烷仍是主要产品(64%),但现在还有其他产品,包括丙烷(C3H8),占13%其余部分由7%的丁烷(C4H10),8%的戊烷(C5H12)和5%的环戊烷(C5H10)组成 Amariglio指出,该过程的关键是在与甲烷反应的第一阶段中快速除去氢气当除去氢时,碳链在铂的表面上生长它们在该过程的第二阶段吸收新鲜的氢原子如果反应是商业上使用的,化学家说,那么第一阶段释放的氢气必须在第二阶段收集和再循环在他们的方法的变型中,化学家在引入氢之前在铂上通过一氧化碳他们发现产品现在是不饱和烃,如乙炔(C2H2)和丙烯(C3H6)化学家说,即使反复使用铂金,其效率也不会降低这是令人惊讶的:金属表面上较长的碳链堆积可与氢形成非挥发性蜡然而,化学家发现,即使连续10次甲烷通过,