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中国科学家点亮化学链技术“启明星”——天大巩金龙团队提出化学链工艺材料开发新思路

      2018-12-03       

本站讯(通讯员 焦德芳 张华)让工业燃烧告别黑烟滚滚,让氢气制备过程安全成本低廉,让烯烃生产事半功倍......化学链技术有望成为工业发展的“未来之星”。近日,天津大学巩金龙教授应英国《自然》杂志子刊《自然综述:化学》主编邀请,与美国俄亥俄州立大学范良士教授合作撰写综述。该综述系统总结了金属氧化物在化学链技术中的应用,成为化学链载氧体设计与开发领域的“启明星”。这是天津大学在《自然》系列刊物第一篇以第一通讯单位发表的综述论文。

化学链技术是一种新兴的化学反应技术,具有高效率、低排放的优点,其原理是将化学反应过程分解为两个或多个子反应,通过载氧体介质的反应和再生,在系统中传递物质和能量的反应方式。化学链技术“潜力无限”,可用来捕集二氧化碳、制备氢气、生产烯烃等化工产品,对于环境保护、能源安全和化学工业等领域具有战略意义。

用好化学链,“载氧体”是关键!“载氧体”是化学链技术中使用的金属氧化物,相当于“催化剂”,直接影响着原料转化率、产品选择性等要素。传统的“载氧体”反应速率慢、可控性差,严重影响着化学链反应装置的工作效率和产出质量。而巩金龙团队提出“改变金属氧化物表面结构和体相结构”的思路,通过改变金属氧化物的表面结构,提升载氧体活性;通过改变金属氧化物的体相结构,提升氧扩散的能力,从而真正做到了原料转化率和产品选择性的“可控”,为人类更好利用化学链技术指明了方向。

“目前,天大科研团队已经在机理研究、载氧体设计、反应器工程等方面取得了巨大进步,相关技术在全球多家知名企业进行放大试验。”团队青年教师曾亮介绍:“我们的综述成果,有望让化学链成为未来人类控制碳排放、制造清洁能源和化学品的变革性技术。”




 (编辑 焦德芳 李瑞玲)