作者:鲍勃·伊尔卡,物理
(同organic)有机 甲烷光化学偶联后银-HPW/二氧化钛的变化
信用:自然能源(2020)
DOI: 10
1038/s 14560-020-0616-7 来自CNRS里尔大学、里尔中心大学、法国阿图瓦大学和美国基尔大学的一组研究人员
k已经开发了一种利用光化学循环策略从甲烷生产乙烷的方法
在他们发表在《自然能源》杂志上的论文中,该小组描述了他们的过程
日本北九州大学的天野文昭在同一期杂志上发表了一篇关于该团队工作的新闻与观点文章
在过去的几年里,甲烷已经成为生产燃料和其他化学品的重要原料
但是由于其稳定性,将甲烷转化为所需产物需要高温,并导致低于所需的选择性
几年来,化学家们一直致力于开发一种方法来实现这种转化,而不需要产生大量的能量
先前的研究表明,甲烷偶联是一个有吸引力的选择,因为它可以容易地脱氢成乙烯
在这项新的努力中,研究人员跟进了这些建议,并通过这样做,开发了一种从甲烷中生产乙烷的方法,克服了以前的问题
天野提出,研究人员使用的成功因素集中在三部分纳米复合材料的开发上——通过在传统二氧化钛光催化剂中加入磷酸和银阳离子
由此产生的银-HPW/二氧化钛纳米复合材料诱导甲烷偶联,从而产生乙烷以及少量的丙烷和CO2
最终结果是基于光化学转化的两阶段循环过程
天野之弥指出,该过程导致银阳离子还原成金属,随后使用紫外线照射的氧气对金属银物种进行再氧化
他还指出,粒子上使用的HPW涂层是提高选择性的一个主要因素,并指出循环氧化还原循环在某些方面类似于可充电电池中发生的反应
测试表明,该方法在碳基础上具有90%的选择性,并且与其他光催化剂系统相比,其量子效率被认为是高的
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