O propileno é uma das matérias-primas químicas orgânicas básicas com a maior produção do mundo. Na indústria, o método tradicional de preparação é "pedir propileno do petróleo". O propileno é derivado da rachadura catalítica do petróleo. Para dizer vividamente, as moléculas baseadas em carbono de cadeia longa no petróleo são "cortadas" em moléculas de propileno mais curtas.
"A limitação dessa rota reside na dependência do petróleo." A equipe do Professor Xiao Fengshou está comprometida com o uso eficiente de energia baseada em carbono. Ele introduziu que o propileno não só pode ser obtido a partir do petróleo, mas também "propano do propano"-propano A rota técnica da desidrogenação ao propileno está emergindo. "Essa tecnologia permite diretamente que o propano 'remova' dois hidrogênios e o transforme em propileno. É uma via técnica para se livrar da dependência do petróleo."
O propano é abundante na natureza, e é o principal componente do gás de xisto. Antes do melhor uso da tecnologia, o "destino" do propano estava queimando. Até o surgimento da tecnologia de desidrogenação propana ao propileno, o propano tem a possibilidade de exercer maior valor.
Vale ressaltar que esse tipo de tecnologia também é dividida em duas rotas: desidrogenação anaeróbica e desidrogenação aeróbica. No momento, o primeiro é aplicado. Ele usa catalisadores de metal nobre caros ou catalisadores tóxicos de cromo. Ao mesmo tempo, tem os inevitáveis problemas de deposição e desativação de carbono. A regeneração frequente é necessária para garantir o progresso da reação.
A outra é a rota de desidrogenação aeróbica, que deverá mostrar vantagens em termos de consumo de energia e deposição anti-carbono. A comunidade científica a estuda há décadas, mas não "encontrou" um catalisador que atenda à produção industrial real, por isso ainda não foi utilizado na indústria.上sequevei.
Em 2016, a equipe i. Hermans da Universidade de Wisconsin e a equipe de Lu Anhui da Universidade de Tecnologia de Dalian descobriram sucessivamente a excelente seletividade do nitreto de boro na desidrogenação aeróbica do propano. A pesquisa despertou o entusiasmo da pesquisa do círculo acadêmico, mas essa onda de entusiasmo da pesquisa rapidamente "extinguiu".
Os círculos acadêmicos têm continuamente apontado que, embora o nitreto de boro tenha boa seletividade, sua atividade catalítica e estabilidade da resistência à água ainda são difíceis de atender às necessidades reais, e um julgamento negativo consistente foi formado: a atividade catalítica dos catalisadores de boro vem de múltiplos centros de boro. Boro isolado não funciona.
Mas a equipe conjunta de P&D decidiu voltar ao "beco sem saída" para descobrir.
Anos de experiência em pesquisa e desenvolvimento catalisadora diz que ainda há muitas questões científicas que precisam ser apuradas. Por exemplo, onde estão os locais ativos do catalisador baseado em boro? Como ele exerce sua atividade catalítica? Para isso, a equipe de pesquisa projetou uma maneira de isolar o material catalisador da peneira molecular zeolite centrada no boro. Peneiras moleculares zeolite são um tipo comum de material poroso. O diâmetro dos poros é geralmente inferior a um nanômetro, por isso pode ser usado para "moléculas de peneira".
Wang Liang disse que, além de se concentrar no próprio site ativo, o "ambiente" no qual o catalisador é projetado também é a chave. "Em outras palavras, quem é o 'vizinho' e como organizá-lo é igualmente importante." Na estrutura do material de peneira molecular zeolite usado pela equipe de P&D, há espécies de sílice e oxigênio ao redor do boro para coordenar com ele. Boro é um boro isolado, não muito. Políboro.
O que surpreendeu a equipe de pesquisa foi que este catalisador com um ambiente específico de coordenação do centro de boro mostrou excelente desempenho catallítico na desidrogenação aeróbica do propano, excedendo em muito os materiais catalíticos tradicionais de óxido de boro apoiado. No teste contínuo de "resistência" de 220 horas, o processo de desidrogenação aeróbica catalisado por este novo tipo de peneira molecular zeólito manteve uma seletividade de até 83%, com uma taxa de conversão de 32,9% para 43,7%, e vários desempenhos foram estáveis.
Os especialistas em revisão de artigo acreditam que esta pesquisa quebra a cognição tradicional de que centros isolados de boro não podem catalisar a desidrogenação do propano, e aprofunda ainda mais a compreensão da desidrogenação propana e seus centros ativos, e é um passo em direção à desidrogenação aeróbica de propira industrialmente real para propilebito. Um passo importante foi dado.
Fonte: Chemical Network
