分子围栏催化剂用于甲烷低温氧化制甲醇

doi:10.7503/cjcu20200056

高等学校化学学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (3): 375-376.doi: 10.7503/cjcu20200056

分子围栏催化剂用于甲烷低温氧化制甲醇

申文杰

中国科学院大连化学物理研究所, 大连 116023

收稿日期:2020-01-31 出版日期:2020-02-21 发布日期:2020-02-07
作者简介:申文杰, 男, 博士, 研究员, 博士生导师, 主要催化材料和催化反应过程的应用基础研究. E-mail: shen98@dicp.ac.cn

Molecular-fence Catalysts for Low-temperature Oxidation of Methane to Methanol

SHEN Wenjie

Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China

Received:2020-01-31 Online:2020-02-21 Published:2020-02-07

摘要/Abstract

摘要：

《Science》杂志最近刊发了浙江大学肖丰收团队关于甲烷低温选择性氧化研究的重要进展. 基于分子围栏的概念, 作者构筑了一种具有疏水壳层结构的沸石分子筛封装金属纳米粒子, 利用原位生成的过氧化氢氧化甲烷制备甲醇. 他们报道在甲烷的转化率高达17.3%的同时保持了92%的甲醇选择性, 基于金属含量的甲醇产率高达91.6 mmol· $g AuPd - 1$ ·h ^-1.

关键词: 分子筛, 疏水性, 甲烷氧化, 分子扩散

Abstract:

Selective oxidation of methane to methanol often suffers from the low reaction efficiency. Based on the concept of molecular fence effect, Xiao and co-workers reported a heterogeneous catalyst system for strengthening methane oxidation by the in-situ generated hydrogen peroxide at mild temperatures. They achieved a 17.3% conversion of methane and 92% selectivity toward methanol, giving a methanol productivity of 91.6 millimoles per gram of AuPd per hour. This work has been published online in Science in Jan.10, 2020.

Key words: Zeolite, Hydrophobicity, Methane oxidation, Molecular diffusion

中图分类号:

O643
O614

申文杰. 分子围栏催化剂用于甲烷低温氧化制甲醇[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(3): 375-376.

SHEN Wenjie. Molecular-fence Catalysts for Low-temperature Oxidation of Methane to Methanol[J]. Chemical Journal of Chinese Universities, 2020, 41(3): 375-376.

[1]	Schwach P., Pan X., Bao X ., Chem. Rev., 2017, 117, 8497— 8520
[2]	Luk H. T., Mondelli C., Ferré D. C., Stewart J. A., Pérez-Ramírez J. , Chem. Soc. Rev., 2017, 46, 1358— 1426
[3]	Martin O., Martín A. J., Mondelli C., Mitchell S., Segawa T. F., Hauert R., Drouilly C., Curulla-Ferré D., Pérez-Ramírez J ., Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 6261— 6265
[4]	Balasubramanian R., Smith S. M., Rawat S., Yatsunyk L. A., Stemmler T. L., Rosenzweig A. C ., Nature, 2010, 465, 115— 119
[5]	Roudesly F., Oble J., Poli G., Mol J ., J. Mol. Catal. Chem., 2017, 426, 275— 296
[6]	Jin Z., Wang L., Zuidema E., Mondal K., Zhang M., Zhang J., Wang C., Meng X., Yang H., Mesters C., Xiao F. S ., Science, 2020, 367, 193— 197

[1]	何哲超, 夏坤, 王婧, 周丹, 鲁新环, 夏清华. SAPO-5分子筛的可控合成及晶化过程探索[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(6): 1224-1230.
[2]	张启龙, 姚丽琴, 朱志才, 张钊, 杨辉. Au@PS纳米颗粒掺杂PDMS/(PVDF-TrFE)复合薄膜的制备及介电-疏水性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(6): 1269-1276.
[3]	叶晓栋, 齐国栋, 徐君, 邓风. Au负载SBA-15分子筛上葡萄糖氧化反应[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(5): 960-966.
[4]	时怀中,马文燕,张佳妮,李激扬. 以硅藻土为硅源合成NaA分子筛及其质子传导性能研究[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(5): 981-986.
[5]	王煜瑶, 张强, 于吉红. 多级孔NaX分子筛的合成及CO₂吸附性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(4): 616-622.
[6]	任文, 张国立, 闫涵, 胡兴华, 李焜, 王景凤, 李瑞琦. 超疏水聚苯胺/聚四氟乙烯复合膜的制备及油-水乳液分离性能[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(4): 846-854.
[7]	章凌,段宏昌,谭争国,吴勤明,孟祥举,肖丰收. 用于柴油车尾气消除反应(NH₃-SCR)的八元环沸石分子筛研究进展[J]. 高等学校化学学报, 2020, 41(1): 19-27.
[8]	赵韵, 魏金晶, 周煜, 朱继秀, 王后勇, 陈爱民. Ti-MCM-41催化环氧化合物与胺的开环反应[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(9): 1937-1948.
[9]	杜毅帆, 艾超前, 张瑶瑶, 王伟. 莫来石晶须/堇青石表面层的制备及准超疏水性能[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(9): 1955-1963.
[10]	李丹, 伍忠汉, 周丹, 姜定, 鲁新环, 夏清华. 疏水性杂化分子筛的控制合成及催化应用[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(7): 1359-1364.
[11]	刘新超, 赵亚榕, 袁珍闫, 周丹, 鲁新环, 夏清华. Ti-Beta分子筛的控制合成及高效催化环己烯环氧化[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(6): 1222-1228.
[12]	房夕杰, 刘瑞云, 林森, 石磊, 王润伟, 李乙, 李俊英. 蒸汽辅助合成STW结构硅锗酸盐分子筛[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(5): 867-872.
[13]	边凯, 候章贵, 段欣瑞, 李孝国, 常洋, 曹辉, 张安峰, 郭新闻. 二维HZSM-5纳米片的合成及催化苯与稀乙烯烷基化制乙苯[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(4): 784-792.
[14]	孙思齐,王影,孙传胤,王润伟,张震东,张宗弢,裘式纶. 碗状双亲型ZSM-5分子筛负载金纳米粒子的制备及催化性能[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(12): 2436-2442.
[15]	邵国泉,朱惠,马伟,闫攀,马继龙. 高性能AlPO₄-14分子筛膜的制备及气体分离性能[J]. 高等学校化学学报, 2019, 40(11): 2265-2273.

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