低碳烷烃,例如甲烷,乙烷和丙烷,是能量和化学物质的主要成分,而不是天然气,页岩气和易燃冰,并且是“石油时代”中最重要的能量分子之一。它可控的激活和目标转换有助于转换和更新到低碳,清洁有效的能量结构的转化,提供创新的形式,以帮助实现“双重碳”目标。但是,甲烷非常稳定,其极化速率低,碳氢键较高。它的可控激活和管理被认为是催化的“圣杯”,甚至是整个化学领域,这使科学研究人员需要紧急克服这一问题。其中,甲烷(OCM)的氧化偶联可以产生甲烷和乙烯等双原子化合物,这些化合物是广泛研究的反应。目前,在此过程中尚未实现工业化CE单向双原子碳性能不得超过30%。通常,OCM反应遵循催化机制“与异噬酶一起”,并积极地激活形成甲烷自由基,并且人们认为,气相中甲基自由基的均匀结合很难通过催化剂进行优化和调节。热力学实施的自由基和二氧化碳物种倾向于在气相中与氧气反应,以产生完整的氧化产物,例如二氧化碳。因此,传统的OCM催化剂系统具有理论上的双原子碳产量。这是限制OCM工业化的最大问题。在Mainpale研究项目的支持下,ZI的Fan Zi教授及其合作者始于催化机制的创新,并为甲烷(SOCM)选择性氧化耦合开发了新的途径,其特征是“无需甲基的自由基可控的表面耦合”。该路线中断了OCM的“均匀异物相”的常规反应机理,从而创造性地连接了甲基甲基甲基的可控表面的耦合催化剂。这大大提高了OCM反应的硅藻碳的选择性。通过理论计算,诚子传播凝集和X射线吸收光谱,研究人员验证并测量了所支持的钠尖峰表面上这些方法的可控连接,并在中心测量了它们。甲基激进联合。 SOCM不仅是甲烷激活技术的关键创新,而且是自由基化学的革命。传统的化学感知“在高温下无法控制自由基的转化”,并提出了一种新的理论,即“催化剂表面上可控制的自由基转化”,并在基础研究领域实现了进度的创新成就。