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석탄, 석유 코크스 및 기타 원료를 사용하여 합성가스(일산화탄소와 수소의 혼합 가스)를 제조하고, 합성가스를 사용하여 다양한 탄소 원자 수를 포함하는 탄화수소 제품을 제조함으로써 이는 다음과 같은 중요한 화학 산업 카테고리가 되었습니다. 현대 산업. 서로 다른 탄소수를 함유한 물질은 각기 용도가 다르며타짜슬롯, 그 중 탄소수 2~4의 저탄소 올레핀이 널리 사용됩니다.
“고탄소 올레핀”과 비교하여 저탄소 올레핀은 고부가가치 화학 원료로 후속 생산으로 운송될 수 있으며 다양한 화학 물질타짜슬롯, 의약품, 플라스틱 및 기타 재료를 제조하는 데 사용될 수 있습니다. 이로써 인간의 필요를 충족시킵니다. 현재 합성가스로부터 탄화수소 제품을 생산하는 주류 방법은 1925년에 발명된 Fischer-Tropsch 공정으로, 촉매와 적절한 조건을 사용하여 CO와 H2를 탄화수소로 전환할 수 있습니다. -C4탄화수소는 이론적 한계인 56.7%를 초과할 수 없으며, 나머지 생성물의 거의 절반은 연소가치만 갖는 메탄CH4와 기타 고탄소 올레핀이다. 실제로 Fischer-Tropsch 합성의 실제 C2-C4 수율은 훨씬 낮습니다.
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“나노 제한 촉매” 학자 Bao Xinhe 팀이 제안한 것으로 높은 활동성과 높은 선택성“”의 상생 상황을 달성했습니다. 타짜슬롯
“나노 제한 촉매작용”이란 무엇입니까? 대중적인 이해는 극도로 작은 공간에서 극도로 복잡한 일을 한다는 것입니다. 화학자들에게 2~3cm 크기의 공간은 이미 너무 크며, 나노 규모가 종종 그들의 연구 장소가 됩니다. 1나노미터는 10~9미터라는 정의와 같은 나노미터의 개념을 자주 듣게 되지만, 나노미터를 직관적으로 이해하는 것은 여전히 어렵습니다. 간단한 비유를 참고하세요. “1meter”를 5200km로 확대하면 “1nm&rdquo는 5200km의 10~9배로 확대됩니다.—— 타짜슬롯, 어른 새끼 손가락 너비의 약 절반 정도입니다.
“Confinement” 나노 수준에서 스크리닝 중입니다.
나노 수준에서 화학 반응을 제어하면 종종 기적적인 결과를 얻을 수 있습니다. 우리 세계를 구성하는 원자와 분자의 크기는 정확히 나노미터 규모이기 때문입니다. 예를 들어 물 분자의 크기는 약 0.4나노미터이고, 에틸렌 분자의 탄소 원자와 수소 원자 사이의 거리는 에틸렌 분자의 크기입니다. 같은 면은 0.25나노미터에 불과하고, 탄소처럼 원자 수가 늘어나면 분자 크기도 수십, 수십 나노미터로 커진다. 이는 저탄소 올레핀의 수율을 향상시킬 수 있는 기회를 제공합니다. 합성가스를 올레핀으로 전환하기 위한 반응 부위로 나노 크기의 기공(탄소나노튜브)을 일부 생성하면 이러한 기공의 크기가 작은 경우(수 나노미터) , 탄소수가 적은 올레핀만 존재하여 기공을 통과할 수 있으며, 기공 내에서 고탄소 올레핀의 생성을 허용하지 않아 피셔-트롭쉬 합성의 이론적 상한을 돌파한다. 기공의 나노미터 크기 제어를 통해 생성된 생성물을 스크리닝하는 이러한 방법을 나노채널 감금이라고 합니다.
나노튜브의 효율적인 촉매 시스템
과학자들이 이러한 나노미터 크기의 기공에 촉매를 배치하면 촉매 자체의 활성이 향상됩니다. 사람들은 특정 압력 하에서 더 큰 잠재력을 발휘합니다. 극히 작은 공간에서 촉매 주변 환경은 전자 구성과 궤도 특성을 변경하여 촉매 효율성과 선택성을 향상시킵니다.
Bao Xinhe 학자 팀은 합성가스의 효율적이고 정확한 합성을 위해 탄소 나노튜브에 일련의 복잡한 촉매 시스템을 성공적으로 구축했습니다. 촉매 시스템을 정확하게 합성하고타짜슬롯, 촉매 성능을 평가하고, 나노 규모에서 그 뒤에 숨은 과학적 진실을 발견하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 그러나 뛰어난 화학자들 앞에는 항상 어려움보다 해결책이 더 많았습니다. 20년 이상의 노력 끝에 "나노 제한 촉매" 개념의 성공적인 도입과 산업적 실증 적용이 성공적으로 이루어졌습니다. 탄소 석유가 부족하고 석탄이 풍부한 우리나라에서 고도로 선택적인 올레핀 합성은 석탄에서 화학 원료를 얻는 보다 효율적인 방법을 추가하고 촉매 공정을 이해하고 화학 물질을 정확하게 제어할 수 있는 문을 여는 것과 같습니다. 반응. 이 기술은 앞으로도 제 역할을 다하며 더 큰 가치를 창출할 것입니다.