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密歇根大學(xué)研發(fā)出新催化劑制取丙烯效率高10倍

2021-07-29 13:36:48 來源：科技日報

在制造業(yè)供應(yīng)鏈遭受重創(chuàng)的這一年里，另一種短缺正在使制造商和消費者的生產(chǎn)生活更加艱難：塑料——尤其是對食品包裝、汽車零部件、服裝、醫(yī)療和實驗室設(shè)備，以及無數(shù)其他依賴它們的物品來說，更是如此。但美國密歇根大學(xué)的最新研究帶來了希望。該校研究人員開發(fā)出一種新型化學(xué)催化劑，可以從天然氣的成分之一丙烷中制取丙烯。在丙烷非氧化脫氫過程中，該催化劑具有活性、選擇性和穩(wěn)定性，且制取效率至少是目前商用催化劑的10倍。新研究發(fā)表在近日的《科學(xué)》雜志上。

傳統(tǒng)催化劑中使用氧化鋁作為支撐結(jié)構(gòu)。氧化鋁與錫發(fā)生反應(yīng)，使其與鉑分離，使催化劑分解。新型催化劑的關(guān)鍵創(chuàng)新在于，它是由鉑和錫納米顆粒制成的，這些納米顆粒由二氧化硅支撐。這種結(jié)構(gòu)阻止了反應(yīng)的發(fā)生，所以新催化劑的壽命更長。

同時，傳統(tǒng)的丙烯制取過程中需要添加氫氣，因此效率一直很低。而新型催化劑通過一種被稱為“非氧化脫氫”的過程，無需添加氫氣即可從丙烷中制取丙烯。

研究人員表示，將這種催化劑商業(yè)化的關(guān)鍵是找到一種方法，在催化劑被污染后可再生。論文資深作者蘇爾喬·林尼克表示，下一步，他們需要為這種新型催化劑開發(fā)一個能促使它在被污染后快速有效再生的系統(tǒng)。

雖然催化劑仍處于研究階段，但它很有可能提振全球丙烯供應(yīng)。據(jù)悉，丙烯作為原料，每年用于制造約800萬噸的聚丙烯塑料。全球?qū)λ芰系男枨箫j升，新冠肺炎疫情引發(fā)的生產(chǎn)問題等事件，已經(jīng)導(dǎo)致全球丙烯供應(yīng)嚴重短缺

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