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Jun 05, 2023

Katalytische Methanentfernung zur Milderung seiner Umweltbelastung

Science China Pressebild: Die schädlichen Auswirkungen von Methan auf die Umwelt

Science China Press

Bild: Die durch die Methanemission verursachten schädlichen Auswirkungen auf die Umwelt können durch den katalytischen Prozess entweder durch herkömmliche Thermokatalyse oder durch die grüne Photokatalyse gemildert werden.mehr sehen

Bildnachweis: ©Science China Press

Diese Rezension wird von Prof. Junwang Tang (Department of Chemical Engineering, University College London und Department of Chemical Engineering, Tsinghua University) geleitet. In der Übersicht wurden die jüngsten Fortschritte bei der Oxidation von Methan mittels Thermokatalyse und Photokatalyse im Hinblick auf die Umweltsanierung zusammengefasst.

„Methan mit seinen riesigen Reserven und seiner breiten Anwendung hat aufgrund seines hohen globalen Erwärmungspotenzials, das fast 30-mal so hoch ist wie das von CO2, einen starken Treibhauseffekt verursacht. Die katalytische Oxidation von Methan direkt zu CO2 bietet einen potenziellen Weg, die negativen Auswirkungen von Methan zu mildern.“ Emission. Bei der herkömmlichen Thermokatalyse werden Edelmetalle oder Übergangsmetalle und deren Oxide als Katalysatoren verwendet, um Methan bei hohen Temperaturen mit O2 in CO2 und H2O umzuwandeln. Alternativ eröffnet die Photokatalyse einen umweltfreundlichen Weg, um diese Reaktion bei Umgebungsbedingungen in Gegenwart eines Photokatalysators und darunter anzutreiben Lichtbestrahlung. Die Entwicklung von Methanentfernungsprozessen sowohl durch Thermokatalyse als auch durch Photokatalyse ist in der wissenschaftlichen Forschung von großer Bedeutung und bietet auch großes Potenzial für großtechnische Anwendungen. Sagt Tang.

Die jüngsten katalytischen Methanoxidationsverfahren werden daher wie folgt besprochen: 1) Die Entwicklung von Thermokatalysatoren, insbesondere Pd-basierten Katalysatoren, wird zusammengefasst und verglichen; 2) Die Deaktivierung von Thermokatalysatoren bei hohen Temperaturen und in Gegenwart von H2O, Schwefelgehalten usw. wird diskutiert; 3) Grundlegende Studien zur Entwicklung von Katalysatoren und zur Oberflächenchemie während des katalytischen Prozesses durch fortgeschrittene Spektroskopien und Mikroskope werden besprochen; 4) Die Synthese und Leistung von Photokatalysatoren für die Methanoxidation werden verglichen; 5) Die zugrunde liegenden photophysikalischen und oberflächenchemischen Prozesse bei der photokatalytischen Methanoxidation werden als Leitfaden für zukünftige Studien diskutiert; 6) Zukünftige Arbeiten sollten sich auf die Entwicklung effizienter Thermokatalysatoren konzentrieren, die bei niedrigeren Temperaturen arbeiten, oder auf die Reaktion von Photokatalysatoren auf sichtbares Licht. Das Reaktordesign ist ein weiterer wichtiger Aspekt, der jedoch in vielen Studien übersehen wird, um die Gesamtleistung der Reaktion zu verbessern.

Siehe den Artikel:

Katalytische Entfernung von Methan zur Minderung seiner Auswirkungen auf die Umwelt

https://doi.org/10.1007/s11426-022-1487-8

Wissenschaft China Chemie

10.1007/s11426-022-1487-8

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