211service.com
Labāks gāzes–metanola katalizators
Pētnieki Vācijā ir izstrādājuši jaunu katalizatoru metāna, dabasgāzes galvenās sastāvdaļas, pārvēršanai šķidrā kurināmā – metanolā. Katalizators varētu padarīt tiešu metāna pārveidošanu par metanolu lētāku, nekā tas ir ar esošajiem katalizatoriem, taču tas, visticamāk, nesasniegs ogļūdeņražu ķīmijas svēto grālu - katalizatoru, kas ļauj dabasgāzei plašā mērogā aizstāt naftas degvielu.
Stingra ideja: Jauna katalizatora, kas galvenokārt izgatavots no oglekļa, slāpekļa un platīna, mikrogrāfs, ko izmanto, lai pārvērstu metānu šķidrā degvielā (metanolā).
Jaunais katalizators ir balstīts uz vienu no nedaudzajiem katalizatoriem, kas pārvērš metānu tieši metanolā zemā temperatūrā, neradot daudz oglekļa dioksīda vai citus nevēlamus blakusproduktus. Šis katalizators, ko izstrādājis Rojs Periana , tagad Scripps pētniecības institūta ķīmijas profesors, izrādījās pārāk dārgs, lai to komercializētu.
Jaunais katalizators, kas aprakstīts žurnāla agrīnajā tiešsaistes versijā lietišķā ķīmija , ir atrisinājis vienu no galvenajām problēmām ar Periana katalizatoru, saka Ferdijs Šuts , Maksa Planka Ogļu pētniecības institūta direktors, kurš vadīja darbu. Tā kā Periana katalizators ir sērskābē izšķīdināts šķidrums, to ir grūti pārstrādāt, kas ir nopietna problēma, jo katalizatoram ir nepieciešams dārgs metāla platīns. Jaunais katalizators ir ciets, saka Schüth, un tāpēc to ir daudz vieglāk pārstrādāt, jo to var noņemt no sērskābes vienkārši ar filtriem.
Schüts saka, ka cietā katalizatora atklāšana bija neticami liela. Viņa kolēģi bija izstrādājuši polimēru ar molekulāro struktūru, kuru viņš atzina, ka tā ir līdzīga Periana katalizatoram. Viņš spēja iekļaut platīnu šajā struktūrā un parādīja, ka iegūtais cietais katalizators darbojas tikpat labi kā šķidrā versija.
Degvielas uz metāna bāzes varētu būt ievērojami tīrākas par naftu. Turklāt dabasgāzes piedāvājums ir milzīgs, jo lielie krājumi tagad tiek iegūti, izmantojot jaunas urbšanas metodes, un par lielumiem, kas potenciāli ir pieejami metāna hidrātu veidā okeāna dibenā. Bet, tā kā metāns ir gāze, tas ir dārgāks transportēšanai un mazāk ērts lietošanai transportlīdzekļos nekā šķidrā degviela, un līdz šim ķīmiskās metodes tā pārvēršanai šķidrumā ir bijušas dārgas.
Lai gan jaunais katalizators atrisina vienu no problēmām ar Periana katalizatoru, tā nekādā gadījumā nav lielākā problēma, saka Džejs Labingers , Caltech ķīmijas mācībspēks. Patiešām, Periana saka, ka viņa katalizatora stabilas versijas izstrāde nebūs pietiekama, lai to komercializētu. Viņš strādā pie jauniem katalizatoriem, kas izmanto līdzīgus mehānismus, bet lētākus un efektīvākus materiālus.
Divas galvenās problēmas ir tipiskas eksperimentālo katalizatoru problēmas — tie nedarbojas pietiekami ātri, kas palielina nepieciešamo iekārtu izmēru un izmaksas, un tie neražo pietiekami augstu vēlamā produkta koncentrāciju, padarot produkta atdalīšanu dārgu. no citām ķīmiskām vielām. Labinger lēš, ka jaunā Vācijas katalizatora ātrumam ir jāpalielina par lielumu, un Periana saka, ka koncentrācijai jāpalielina trīs līdz piecas reizes.
Tomēr Periana norāda, ka vācu katalizators var piedāvāt jaunus pētniecības virzienus, īpaši, ja metanola ražošanā iesaistītie mehānismi atšķiras no viņa šķidrā katalizatora. Patiešām, Schüth saka, ka viena no galvenajām Periana katalizatora sastāvdaļām, hlors, jaunajā formā nav nepieciešama, kas liecina, ka tas varētu darboties ar dažādiem līdzekļiem. Tikmēr viņš arī izstrādā katalizatorus, kas izmanto dažādus materiālus. Viņš saka, ka viens no tiem ir daudzsološs, ražojot metanolu divas reizes ātrāk nekā Periana šķidrais katalizators.