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        研究人員發現世界上產生了更多的甲烷

        盡管全球石油儲備減少,但主要由煉油生產的石化產品制成的塑料和溶劑的需求仍在繼續,這推動了對尋找我們所需化學品生產新方法的探索。

        甲烷是天然氣的主要成分,也是生產工業化學品的有希望的原料。但是,將甲烷轉化為商業產品目前需要多個耗能的階段。“找到一種更節能的直接方法將是真正的優勢,”博士MustafaÇa?layan說道。這名學生在Jorge Gascon的指導下工作,“但是將甲烷一步一步轉化為有價值的產品仍然是一個巨大的挑戰。”

        甲烷脫氫芳構化(MDA)這個過程需要催化劑來加快反應速度,化學家正在為此角色尋找最佳的金屬-礦物組合。Ça?layan說:“了解反應機理對于改進給定過程至關重要。”

        但是,事實證明,MDA很難在實踐中觀察到。Gascon小組利用他們在可視化分子結構上的核磁共振技術(NMR)的經驗,研究了使用鉬沸石催化劑在反應的早期階段發生的情況。

        研究人員在反應的第一階段觀察到了通過碳-碳鍵形成的第一個有機分子。其中有乙炔,一種無色氣體,被廣泛用作燃料和化學原料。合著者Abhishek Dutta Chowdhury說:“找到合適的NMR參數以可視化我們所面臨的挑戰,但我們證實了一些被假設很長時間的中間物種的存在。”

        他們還確定了潛在的幾種碳氫鍵激活途徑中的兩種,導致形成有用的碳氫化合物,例如苯,塑料,潤滑劑,樹脂和橡膠的基礎材料。

        Ça?layan說:“我們已經找到了一種在非??量痰臈l件下對化學反應的分子水平進行快照的方法。”這些見解可以幫助實現更有效的甲烷轉化,并具有許多潛在的好處。例如,天然氣是大量的,因此運輸非常昂貴。Ça?layan補充說:“如果能夠在運輸之前將天然氣在開采現場轉化為冷凝的碳氫化合物,那就太好了。”

        一步式甲烷轉化仍然存在障礙。Gascon說:“我們正在努力防止催化劑過快失活。”“這項研究是朝著更多地工業利用天然氣邁出的又一小步。”

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