El propileno es una de las materias primas químicas orgánicas básicas de mayor producción del mundo. En la industria, el método de preparación tradicional es" pedir propileno del petróleo" ;. El propileno se deriva del craqueo catalítico del petróleo. Para decirlo claramente, las moléculas basadas en carbono de cadena larga en el petróleo son" cut" en moléculas de propileno más cortas.
& quot; La limitación de esta ruta radica en la dependencia del petróleo." El equipo del profesor Xiao Fengshou&se ha comprometido con el uso eficiente de la energía basada en carbono. Introdujo que el propileno no sólo se puede obtener del petróleo, sino también&"propano a partir del propano &" -propano La ruta técnica de la deshidrogenación a propileno está emergiendo." Esta tecnología permite directamente que el propano 'elimine' dos hidrógenos y lo convierta en propileno. Es una ruta técnica para deshacerse de la dependencia del petróleo."
El propano es abundante en la naturaleza y es el componente principal del gas de esquisto. Antes de un mejor uso de la tecnología, el" destino" de propano estaba ardiendo. Hasta la aparición de la tecnología de la deshidrogenación del propano a propileno, el propano tiene la posibilidad de ejercer un mayor valor.
Cabe señalar que este tipo de tecnología también se divide en dos rutas: deshidrogenación anaeróbica y deshidrogenación aeróbica. En la actualidad se aplica el primero. Utiliza catalizadores de metales nobles costosos o catalizadores de cromo tóxicos. Al mismo tiempo, tiene los inevitables problemas de deposición y desactivación de carbono. Se requiere una regeneración frecuente para asegurar el progreso de la reacción.
La otra es la ruta de deshidrogenación aeróbica, que se espera que muestre ventajas en términos de consumo de energía y deposición anti-carbono. La comunidad científica lo ha estado estudiando durante décadas, pero no ha" encontrado" un catalizador que cumple con la producción industrial real, por lo que aún no se ha utilizado en la industria. 上 logrado.
En 2016, el equipo de I. Hermans de la Universidad de Wisconsin y el equipo de Lu Anhui&de la Universidad Tecnológica de Dalian descubrieron sucesivamente la excelente selectividad del nitruro de boro en la deshidrogenación aeróbica del propano. La investigación despertó el entusiasmo investigador del círculo académico, pero esta ola de entusiasmo investigador rápidamente&"extinguió &".
Los círculos académicos han señalado sucesivamente que aunque el nitruro de boro tiene una buena selectividad, su actividad catalítica y estabilidad de resistencia al agua todavía son difíciles de satisfacer las necesidades reales, y se ha formado un juicio negativo consistente: la actividad catalítica de los catalizadores de boro proviene de múltiples centros de boro. . El boro aislado no funciona.
Pero el equipo conjunto de R&y D decidió volver al" callejón sin salida" descubrir.
Los años de experiencia en investigación y desarrollo de catalizadores les dicen que todavía hay muchas preguntas científicas que deben determinarse. Por ejemplo, ¿dónde están los sitios activos del catalizador a base de boro? ¿Cómo ejerce su actividad catalítica? Con este fin, el equipo de investigación diseñó una forma de aislar el material catalizador de tamiz molecular de zeolita centrada en boro. Los tamices moleculares de zeolita son un tipo común de material poroso. El diámetro de los poros suele ser inferior a un nanómetro, por lo que se puede utilizar para tamizar moléculas &."
Wang Liang dijo que además de centrarse en el sitio activo en sí, el" medio ambiente" en el que se diseña el catalizador también es la clave." En otras palabras, ¿quién es el' vecino' y cómo organizarlo es igualmente importante." En la estructura del material de tamiz molecular de zeolita utilizado por el equipo de R& D, hay especies silíceas y de oxígeno alrededor del boro para coordinarse con él. El boro es un boro aislado, no mucho. Boro polivinílico.
Lo que sorprendió al equipo de investigación fue que este catalizador con un centro de boro de entorno de coordinación específico mostró un excelente rendimiento catalítico en la deshidrogenación aeróbica de propano, superando con creces los materiales catalíticos de óxido de boro soportados tradicionales. En las 220 horas continuas" resistencia" En la prueba, el proceso de deshidrogenación aeróbica catalizado por este nuevo tipo de tamiz molecular de zeolita mantuvo una selectividad de hasta el 83%, con una tasa de conversión del 32,9% al 43,7%, y varios rendimientos se mantuvieron estables.
Los expertos en revisión de artículos creen que esta investigación rompe la cognición tradicional de que los centros de boro aislados no pueden catalizar la deshidrogenación del propano y profundiza aún más la comprensión de la deshidrogenación del propano y sus centros activos, y es un paso hacia la realización industrial de la deshidrogenación aerobia del propano a propileno. Se ha dado un paso importante.
Fuente: Chemical Network
