新型化学催化剂的制取效率至少是目前商用催化剂的10倍

仙仙

在制造业供应链遭受重创的这一年里，另一种短缺正在使制造商和消费者的生产生活更加艰难——塑料，尤其是对食品包装、汽车零部件、服装、医疗和实验室设备以及无数其他依赖它们的物品来说，更是如此。但美国密歇根大学的最新研究带来了希望。该校研究人员开发出一种新型化学催化剂，可以从天然气的成分之一丙烷中制取丙烯。在丙烷非氧化脱氢过程中，该催化剂具有活性、选择性和稳定性，且制取效率至少是目前商用催化剂的10倍。新研究发表在近日的《科学》杂志上。


传统催化剂中使用氧化铝作为支撑结构。氧化铝与锡发生反应，使其与铂分离，使催化剂分解。新型催化剂的关键创新在于，它是由铂和锡纳米颗粒制成的，这些纳米颗粒由二氧化硅支撑。这种结构阻止了反应的发生，所以新催化剂的寿命更长。


同时，传统的丙烯制取过程中需要添加氢气，因此效率一直很低。而新型催化剂通过一种被称为“非氧化脱氢”的过程，无须添加氢气即可从丙烷中制取丙烯。


研究人员表示，将这种催化剂商业化的关键是找到一种方法，在催化剂被污染后可再生。论文资深作者苏尔乔·林尼克表示，下一步，他们需要为这种新型催化剂开发一个能促使它在被污染后快速有效再生的系统。


虽然催化剂仍处于研究阶段，但它很有可能提振全球丙烯供应。据悉，丙烯作为原料，每年用于制造约800万吨的聚丙烯塑料。全球对塑料的需求飙升，新冠肺炎疫情引发的生产问题等事件，已经导致全球丙烯供应严重短缺。（实习记者张佳欣）