研究人员发现更快 更节能的方法来生产工业上重要的丙烯

聚丙烯是一种常见的塑料，用于当今许多必需品，如食品容器和医疗器械。由于聚丙烯如此受欢迎，用于制造聚丙烯的化学品需求也激增。这种化学品丙烯可由丙烷生产。丙烷是一种常用于烧烤架的天然气。

美国能源部 (DOE) 阿贡国家实验室和艾姆斯国家实验室的科学家现在报告了一种比目前使用的工艺更快、更节能的丙烯生产方法。这项研究发表在《美国化学学会杂志》上。

将丙烷转化为丙烯通常需要使用金属催化剂，例如铬或铂，催化剂位于载体材料(例如氧化铝或二氧化硅)上。催化剂可加速反应。然而，它也需要较高的操作温度和能耗。

在一个合作项目中，阿贡国家实验室和艾姆斯研究中心的科学家发现，锆与氮化硅结合可增强丙烷气体转化为丙烯的催化转化。与铬等其他非贵金属相比，锆的反应速度更快、毒性更小、能耗更低。锆的成本也低于铂等贵金属催化剂。

这项发现还揭示了一种降低催化过程温度的方法。反过来，这也减少了二氧化碳的排放量。二氧化碳占美国温室气体排放量的近 80%。

此外，这项研究还让人们了解到在丙烷催化转化为丙烯的过程中其他低成本金属所能实现的反应性。

一段时间以来，阿贡化学家 David Kaphan 和 Max Delferro 一直在系统地研究非传统表面如何影响和促进催化作用。作为这项研究的首席研究员，他们希望了解非传统金属催化剂在非传统载体上与传统材料在丙烷催化转化过程中的表现如何。

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