海域气田开采的天然气中二氧化碳含量普遍较高，必须二氧化碳脱除处理才能进一步输送和使用。而二氧化碳分离过程增加了能源消耗，引起了天然气的夹带损失，增加了富碳天然气资源开采和使用成本。因此，亟需发展富碳天然气直接利用的新技术。
近日，中国科学院大连化学物理研究所科研人员开发出电-热耦合催化新过程，实现了甲烷超干重整直接制备合成气。
考虑到固体氧化物电解器运行温度与甲烷干重整反应温度匹配，研究基于固体氧化物电解器，开发了电-热耦合催化的甲烷超干重整新过程，将甲烷干重整、逆水气变换、水电解反应串联耦合到固体氧化物电解器阴极，使电化学原位还原中间产物水生成氢气和氧离子，氧离子在电势差的驱动下通过致密电解质膜在固体氧化物电解器阳极电化学氧化为氧气，进而拉动逆水气变换反应正向进行，突破热力学平衡限制，提升了二氧化碳转化率和氢气选择性。研究在CeO2-x载体表面原位溶出稳定的铑（Rh）纳米颗粒，提供了高密度Ce3+-VO-Rhδ+界面活性位点。当二氧化碳和甲烷体积比为4时，电-热耦合催化实现了94.5%甲烷转化率与95.0%二氧化碳转化率，一氧化碳和氢气产物的选择性接近100%，甲烷的表观还原能力接近4.0并达到理论值。
进一步，研究利用高温气氛电子显微镜和高温电化学原位谱学表征并结合理论计算，揭示了Rhδ+为甲烷裂解的活性位，富含氧空位的Ce3+-VO-Rhδ+界面可实现二氧化碳吸附活化，以及为逆水气变换反应提供活性位。同时，该界面电催化还原水生成的氢气，可进一步促进二氧化碳转化。
近期，相关研究成果以Super-dry reforming of methane using a tandem electro-thermocatalytic system为题，发表在《自然-化学》（Nature Chemistry）上。研究工作得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等的支持。
论文链接
研究人员开发出电-热耦合催化新过程实现甲烷超干重整
薛定谔提出生命以负熵为生。普里高津提出耗散结构理论，进一步阐释了能量在有序结构演化中的作用。生物组装体展现出这种能量耗散的特性。当前，科学家借助化学手段，构建了多种耗散组装体系，获得了瞬态结构和性质。而 11月14日，第九届安徽省智慧家设计集成职业技能竞赛信息通信网络终端维修员赛项在芜湖市繁昌区芜湖机械工程学校开赛，来自安徽省各地近20名职教学生参加了学生组比赛。近年来，安徽省高度重视职业 新华网北京11月14日电 11月20日至22日，教育部将在天津举办2024年世界职业技术教育发展大会。在今日举办的新闻发布会上，教育部国际合作与交流司副司长陈大立表示，我国同183个建交国普遍开展了教 中国教育报-中国教育新闻网成都9月23日讯（记者 陈朝和）今天，四川省成都市推进国家学前教育实验区暨金牛区幼儿园保育教育质量提升实验区工作会召开，进一步推动完善普惠性学前教育保障机制实验区 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 徐德明 通讯员 孙敬 纪宏宇）记者近日从天津市滨海新区教育体育局获悉，天津滨海职业学院代表队在2024年世界职业院校技能大赛总决赛争夺赛“建设工程数字化计 中国教育报-中国教育新闻网讯（记者 苏峰 通讯员 杨柳鑫）近日，黄河流域中药材产教融合共同体成立大会在山西药科职业学院举行，来自黄河流域8个省份39个市的相关行政事业单位、中医药企业、高等院 。本文链接：研究人员开发出电-热耦合催化新过程实现甲烷超干重整http://www.sushuapos.com/show-12-974-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。