Propan dehidrojenasyon (PDH) reaksiyonu, geleneksel termo-katalizde tipik olarak 600 ° C’nin üzerindeki sıcaklıklar gerektiren oldukça endotermik bir reaksiyondur. Bununla birlikte, yüksek sıcaklıklar önemli enerji tüketimi, katalizör sinterleme ve kok birikmesine yol açar. Ortam koşulları altında propan dehidrojenasyon elde etmek için bu termodinamik ve kinetik zorlukların üstesinden gelmek katalizde önemli bir hedef olmaya devam etmektedir.
Yayınlanan bir çalışmada Doğa kimyasıProf. Zhang Tao ve Prof. Wang Aiqin tarafından yönetilen bir ekip, Çin Bilimler Akademisi Dali Kimyasal Fiziği Enstitüsü’nden (CAS), Prof. Gao Yi’nin Şanghay Advanced Araştırma Enstitüsü’nden CAS ekibiyle işbirliği yapan bir su katalizli PDH reaksiyon yolu geliştirdi (SAC) foto-atom-enfling yükseklikli bir PDH reaksiyon rotası, bir bakır kateşli katışma kullanılarak bir bakır, enfekte edici PDH reaksiyon rotası kullanılarak bir bakır, enfekte edici PDH reaksiyon yolu geliştirdi Hafif koşullar altında propan-propilen dönüşümü.
Bir cu kullanarak1/Tio2 SAC, araştırmacılar bir su buharı atmosferinde yakın koşullar altında PDH elde ettiler. Sürekli akışlı sabit yataklı reaktörde, reaksiyon sıcaklığı sadece 50-80 ° C’ye düşürüldü ve maksimum 1201 μmol g reaksiyon oranı elde edildikedi-1 H-1.
Araştırmacılar, Cu tek atomları, su buharı ve hafif aydınlatmanın hepsinin propan-propilen dönüşümünde temel roller oynadığını ortaya koydu.
CU üzerinde bölünen fotokatalitik su yoluyla1/Tio2 SAC, hidrojen ve hidroksil türleri üretildi. Hidroksil radikalleri daha sonra katalizör yüzeyine adsorbe edildi, propan ve su oluşturmak için propandan hidrojen atomlarını soyutlar. Su tüketilmeden katalitik olarak hareket etti. Bu mekanizma temel olarak propanın geleneksel PDH ve oksidatif dehidrojenasyonundan farklıdır.
Ayrıca, araştırmacılar gelişmiş yolun etan ve bütan dahil diğer ışık alkanlarının dehidrojenasyonuna genişletilebileceğini gösterdiler. Reaksiyon, CU kullanılarak doğrudan güneş ışığı tarafından yönlendirilebilir1/Tio2 SAC.
Çalışmanın yazarı Prof. Liu Xiaoyan, “Çalışmamız sadece PDH için yeni bir yol sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda güneş enerjisi tarafından yönlendirilen yüksek sıcaklık reaksiyonlarını yürütmek için bir paradigma oluşturuyor.” Dedi.
