Nahibal-an ba nimo ang bahin sa Balaan nga Reaksyon sa Grail sa Chemistry?
April 22, 2024
Kung bahin sa natural nga gas, dili ka kinahanglan dili pamilyar niini, ug karon wala magluto ang panimalay kung wala kini. Ang panguna nga sangkap sa natural nga gas mao ang methane, nga usa sa mga yano nga hydrocarbon compound. Ang pagpadali sa pag-uswag ug paggamit sa methane mao ang yawi aron mahibal-an ang berde ug malungtaron nga pag-uswag sa kusog ug kemikal nga industriya. Dugang pa sa direkta nga paggamit niini ingon usa ka gasolina, mahimo usab nga gamiton ang Methane ingon usa ka kapanguhaan sa C1, nga mao, ang usa ka molekula nga adunay usa ka Carbon Atoms, sama sa pag-andam sa mga kemikal nga kantidad sa kantidad, sama sa methanol, pormer acid ug uban pa. Ang Methane mahimong masunog sa oxygen aron maporma ang tubig ug carbon dioxide. Kung wala ang pagkasunog, posible ba nga ma-aktibo ug ibalhin ang hydrocarbon bond sa mga molekula sa methane ubos sa malumo nga mga kahimtang? Ang tubag oo! Kini ang reaksyon sa "Balaan nga Grail" sa natad sa Catalysis. Ang mga reaksyon nga may kalabutan sa "Holy Grail" kanunay nga mahagiton, ingon nga kinahanglan nila nga himuon sa ilawom sa grabe nga mga kalisud, o mahimo nila nga mabuntog ang mga na-aktibo nga mga kalisud, sama sa pagpa-aktibo sa mga lig-on nga mga compound, ubos ani, ug ubos nga pagpili. Kini nga mga hagit nagpalisud sa pag-ingon niini nga mga reaksyon, apan kung sila malampuson nga makab-ot, sila manguna sa hinungdanon nga mga pagbuto sa mga aplikasyon sa siyentipiko sa siyentipiko.
1.Challenges sa pagkakabig sa Methane sa ubos nga temperatura Lisud kaayo ang pagbag-o sa methane direkta sa ubang mga mapuslanon nga mga kemikal nga adunay barato nga oxygen sa ubos nga temperatura o bisan sa temperatura sa kwarto, ngano kana? Atong tan-awon ang kinaiyahan sa methane ug oxygen. Ang istruktura sa kemikal sa methane naglangkob sa upat ka parehas nga managsama nga carbon-hydrogen bond (ch) nga usa ka labi ka simetriko nga pag-configure sa symmettraltral Mahimo naton mahunahuna ang ch gigot sa methane ingon usa ka lig-on nga tingpamulak. Kini nga tingpamulak kaayo tan-awon ug nanginahanglan daghang kusog sa pag-inat. Sa chemistry, kini nga "kusog" mao ang kusog nga gikinahanglan aron mabungkag ang ch bond. Ang kini nga taas nga enerhiya sa bonding naghimo sa chap sa methane nga thermodynamically lig-on ug lisud kaayo nga maguba o molihok o molihok sa ilalum sa normal nga kahimtang. Sa laing bahin, sa mga reaksiyon sa kemikal, ang mga grupo nga reaktibo sagad nga gihimo sa ilawom sa polar interaksyon (ang Polar Pakigsulti mao ang usa ka molekrukar nga positibo nga gisakyan ug ang usa ka negatibo nga simtomas nga simtomas sa Methane Molecue nagpugong Kini gikan sa pagmugna sa ingon nga polar (sumala sa pag-configure sa molekular, usa ka molekula nga adunay usa ka simetetry nga eroplano nga wala'y polarity) ug dili makahatag mga reaktibo nga mga grupo. Busa, ang pagpaaktibo ug pagkakabig sa Methane lisud kaayo ug kasagaran nanginahanglan mapintas nga mga kondisyon sama sa taas nga temperatura (600-1100 ° CLACTS ug mga super-cats sa pag-aktibo sa methane. Busa, ang panguna nga kalisud sa pagkaamgo sa low-temperatura nga pagpaaktibo sa methane ug oxygen naa sa kung giunsa nga ma-aktibo ang ch nga bugkos sa methane, ie, kung giunsa ang pag-inat sa "tingpamulak" sa chug bond. 2.Ang Milagro sa Catalyst Ang mga siyentipiko adunay usa ka maayong solusyon sa kini nga problema, ug gipili nga mogamit sa usa ka hinungdan aron matabangan ang Methane sa ubos nga temperatura nga dili mabag-o sa kanunay o pagkahuman sa reaksyon pinaagi sa pagbag-o sa labing gamay nga kantidad sa kusog nga kinahanglan nga i-injection alang sa reaksyon nga mahitabo). Sa 2023, ang journal nga catalysis sa kinaiyahan nga nagtaho sa pagkab-ot sa direkta nga pagkakabig sa methane nga adunay Oxygen hangtod sa C1 Oxid (HOCHOLIK) Katalyado sa 25 ° C. Usa ka Methane Conversion nga 4.2% ug hapit 100% C1 oxygenates ang nakab-ot pinaagi sa paghimo sa methane ug oxygen sa bililhon nga C1 Oxygenates. Kini nga MOS2 mao ra ang gitaho nga catalyst hangtod karon nga makaamgo sa pagkakabig sa temperatura sa kwarto sa methane ug oxygen. Kini tanan tungod sa talagsaon nga geometry ug electronic nga istruktura sa Mo Site sa daplin sa MOS2. Kini nga site sa Mo adunay usa ka taas nga kalihokan sa pagpa-aktibo padulong sa oxygen sa usa ka tubig nga tubigon, nga nagporma sa mga magico o = mo = o * nga mga espisye. Ang kini nga mga espisye naghimo sa Carbon-Hydrogen Bond nga mas dali nga mabuak ug makunhuran ang enerhiya sa pagpaaktibo sa ch nga bugkos sa methane, sa ingon gipadako ang reaktibo sa methane ug oxygen. Kini nga pagdiskobre magdala dugang nga mga posibilidad alang sa pag-ehersisyo sa enerhiya sa umaabot ug kalikopan, ingon man naghatag kanato sa usa ka lawom nga pagsabut sa katingalahang tahas sa mga katalista ug mga auxiliary.
3.SignIVentant nga estratehikong kahulogan sa low-temperatura nga pagpaaktibo sa methane Nahibal-an ang direkta nga Catalytic Convertion of Methane ug Oxygen sa temperatura sa kwarto, ug pag-usab sa metilyang rate sa natural nga gas, makunhuran ang basura sa natural nga gas, makunhuran ang basura sa natural nga gas, makunhuran ang basura sa natural nga gas, makunhuran ang basura sa natural nga gas, makunhuran ang basura sa natural nga gas, labi pa nga makapanambal sa pag-usik sa kalikopan ug pag-amping sa malungtaron nga pag-uswag sa kusog . Ikaduha, ingon usa ka gas sa greenhouse, si Methane ikaduha ra sa carbon dioxide sa kontribusyon sa pag-init sa kalibutan. Kung ang Methane mahimong mabag-o sa ubang mga sangkap, makatabang kini kanato nga makunhuran ang pagpagawas sa mga pollutants sa hangin (eg carbon follutanid, mga santog sa nitroheno, ug mga hydrocar compound) ug mahupay ang presyur sa pag-init sa kalibutan.
