Katalityczne usuwanie metanu w celu łagodzenia jego środowiska

Przegląd ten prowadzi profesor Junwang Tang (Wydział Inżynierii Chemicznej, University College London oraz Wydział Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Tsinghua). W przeglądzie podsumowano ostatnie postępy w utlenianiu metanu zarówno za pomocą termicznej, jak i fotokatalizy w aspekcie rekultywacji środowiska.

„Metan, ze swoimi ogromnymi rezerwami i szerokim zastosowaniem, spowodował silny efekt cieplarniany ze względu na wysoki potencjał globalnego ocieplenia, prawie 30 razy większy niż dwutlenek węgla.₂. Katalityczne utlenianie metanu bezpośrednio do CO₂ Oferuje potencjalny sposób na złagodzenie negatywnych skutków emisji metanu. Konwencjonalna kataliza termiczna wykorzystuje metale szlachetne lub przejściowe i ich tlenki jako katalizatory konwersji metanu do dwutlenku węgla₂ i H₂O z O₂ w wysokich temperaturach. Alternatywnie, fotokataliza otwiera zieloną ścieżkę do kierowania tą reakcją w warunkach otoczenia, w obecności fotokatalizatora i pod fotopromieniowaniem. Rozwój usuwania metanu zarówno za pomocą termiki, jak i fotokatalizy cieszy się dużym zainteresowaniem w badaniach naukowych, a także ma ogromny potencjał w zastosowaniach na dużą skalę”, mówi Tang.

Ostatnie procesy katalitycznego utleniania metanu zostały omówione w następujący sposób: 1) Podsumowano i porównano rozwój katalizatorów termicznych, zwłaszcza katalizatorów na bazie Pd. 2) Inaktywacja katalizatorów termicznych w wysokich temperaturach iw obecności H₂O, zawartość siarki itp. Omówiono; 3) przegląd podstawowych badań dotyczących ewolucji katalizatorów i chemii powierzchni w procesie katalizy za pomocą zaawansowanych urządzeń spektroskopowych i mikroskopowych; 4) porównano skład i działanie fotokatalizatorów do utleniania metanu; 5) omówiono podstawowe procesy fotofizyki i chemii powierzchni w fotokatalitycznym utlenianiu metanu, aby ukierunkować przyszłe badania; 6) przyszłe prace powinny koncentrować się na opracowaniu wydajnych katalizatorów termicznych działających w niższych temperaturach lub reakcji fotokatalizatorów na światło widzialne; Projekt reaktora jest jednak kolejnym ważnym aspektem, który został pominięty w wielu badaniach, aby poprawić ogólną wydajność reakcji.

Zobacz artykuł:

Katalityczne usuwanie metanu w celu ograniczenia jego wpływu na środowisko

https://doi.org/10.1007/s11426-022-1487-8