催化甲烷去除以减轻其对环境的影响

本综述由 Junwang Tang 教授(伦敦大学学院化学工程系和清华大学化学工程系)领导。该综述总结了在环境修复方面通过热催化和光催化氧化甲烷的最新进展。

“甲烷储量巨大、应用广泛，其全球变暖潜能值是CO 2的近30倍，引发了强烈的温室效应。将甲烷直接催化氧化为 CO 2提供了减轻甲烷排放造成的不利影响的潜在途径。传统热催化以贵金属或过渡金属及其氧化物为催化剂，将甲烷与O 2转化为CO 2和H 2 O在高温下。或者，光催化开辟了一条绿色途径，在光催化剂存在和光照射下，在环境条件下驱动该反应。通过热催化和光催化开发甲烷去除工艺在科学研究中具有重要意义，在大规模应用中也具有巨大潜力。” 唐说。

因此，对近年来的催化甲烷氧化过程进行了综述如下： 1)总结和比较了热催化剂，特别是Pd基催化剂的发展;2) 热催化剂在高温和 H 2存在下的失活O、硫含量等，进行讨论;3) 综述了高级光谱学和显微镜对催化过程中催化剂和表面化学演变的基础研究;4) 甲烷氧化光催化剂的合成与性能比较;5)讨论了光催化甲烷氧化中的基础光物理和表面化学过程，以指导未来的研究;6)未来的工作应该集中在开发在较低温度下工作的高效热催化剂或对可见光有响应的光催化剂;反应器设计是另一个重要方面，然而，在许多研究中被忽视，以提高反应的整体性能。

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