蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，密歇根大學(xué)（University of Michigan）開發(fā)了一種新的化學(xué)催化劑，有助于生產(chǎn)更多的丙烯原料。這種原料可用于生產(chǎn)聚丙烯塑料，這是全球第二大使用最廣泛的塑料。

（圖片來源：phys.org）

新催化劑可以利用天然氣制造丙烯，其效率至少比現(xiàn)有商用催化劑高出10倍。它由鉑和錫納米顆粒組成，并由二氧化硅框架支撐。在需要再生之前，可以持續(xù)10倍的時(shí)間。

密歇根大學(xué)的教授Suljo Linic表示：“多年來，隨著產(chǎn)業(yè)從石油原料轉(zhuǎn)向頁巖氣，人們致力于尋找一種方法，利用頁巖氣中的一種成分丙烷，高效生產(chǎn)丙烯。這種催化劑實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)。”

高效“非氧化脫氫”的秘訣

傳統(tǒng)上來說，丙烯是在煉油廠的大型蒸汽裂解裝置中生產(chǎn)的，這些裝置將石油原料分解成更輕的烴分子。而裂解頁巖氣生產(chǎn)丙烯的效率一直很低。

通過一種名為非氧化脫氫的工藝，使用這種新型催化劑，可以有效地利用丙烷生產(chǎn)丙烯。丙烯是一種由三個碳原子和六個氫組成的分子，而丙烷中含有兩個額外的氫。目前使用的催化劑效率低下，原因之一在于需要在相關(guān)過程中加氫。相比之下，這種方法不需要這么做。

新催化劑的關(guān)鍵創(chuàng)新之處在于，使用二氧化硅作為鉑和錫納米粒子的載體結(jié)構(gòu)，而不是目前催化劑中用的氧化鋁。因?yàn)檠趸X與錫反應(yīng)，會導(dǎo)致其與鉑分離，并使催化劑分解。新催化劑可以阻止這一反應(yīng)，所以壽命更長。密歇根大學(xué)的研究人員Ali Hussain Motagamwala表示：“以前已經(jīng)嘗試過用二氧化硅作為鉑錫納米顆粒的載體，但由于傳統(tǒng)合成技術(shù)不夠精準(zhǔn)，無法實(shí)現(xiàn)鉑和錫之間的密切相互作用。首先，我們通過合成相互作用良好的鉑錫復(fù)合物，來解決這一問題。然后，將這種復(fù)合物支撐在二氧化硅上，從而產(chǎn)生完整的催化劑，在非氧化丙烷脫氫過程中，具有活性、選擇性和穩(wěn)定性。”

這種催化劑性能優(yōu)異，但再生問題是一大挑戰(zhàn)。商業(yè)化的關(guān)鍵在于找到一種方法，在催化劑被碳污染后對其進(jìn)行再生。Linic表示，目前使用的催化劑壽命很短，但化學(xué)產(chǎn)業(yè)已開發(fā)出一套復(fù)雜的系統(tǒng)，可以快速有效地再生被污染的催化劑。對于這種新型催化劑，還需要開發(fā)類似的系統(tǒng)。

雖然目前仍處于研發(fā)階段，但這種催化劑仍有可能提振全球丙烯供應(yīng)。

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