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Sci. Adv.：等離子體輔助甲烷和氮?dú)廪D(zhuǎn)化直接合成HCN

時(shí)間：2024-04-05 來(lái)源：瀏覽：

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催化計(jì)

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米測(cè)-文獻(xiàn)求助群-1：949294810

米測(cè)-文獻(xiàn)求助群-2：759475757

氰化氫 (HCN) 由氨 (NH ₃ ) 和甲烷 (CH ₄ ) 在約 1200 °C 的鉑催化劑上合成。氨合成需要幾個(gè)復(fù)雜的、高排放的過(guò)程。直接從 CH ₄ 和氮?dú)?/span> (N ₂ ) 進(jìn)行等離激元輔助 HCN 合成可能對(duì)于按需 HCN 生產(chǎn)至關(guān)重要。

近日， 特拉華大學(xué) Dionisios G. Vlachos 評(píng)估了介質(zhì)阻擋放電 (DBD) N ₂ /CH ₄ 等離子體在分散式無(wú)催化劑選擇性 HCN 生產(chǎn)中的潛力。

本文要點(diǎn)

要點(diǎn)1. 研究人員展示了甲烷和氮?dú)庖徊睫D(zhuǎn)化為 HCN ，在 <300°C 下產(chǎn)率達(dá) 72% 。在低 CH ₄ 濃度下主要生產(chǎn) HCN ，乙烷 (C ₂ H ₆ ) 作為副產(chǎn)物。

要點(diǎn)2. 研究人員提出了一個(gè)幾乎沒(méi)有電子碰撞反應(yīng)的第一原理微動(dòng)力學(xué)模型。該模型準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了初級(jí)產(chǎn)物的收率，并闡明甲基自由基 (·CH ₃ ) 是 HCN 和 C ₂ H ₆ 合成中的常見(jiàn)中間體。與當(dāng)前的工業(yè)流程相比， N ₂ /CH ₄ DBD 等離子體可以實(shí)現(xiàn)最小的 CO ₂ 排放。