2020年7月3
在工业中，气态碳氢化合物，如乙烷和甲烷，经常被转化成分子，作为药品和农用化学品的组成部分。通常，这些过程发生在高温高压下，也会产生大量污染物。
埃因霍温理工大学(TU/e)的研究人员开发了一种新方法，在室温和低压下，通过在合适的催化剂下用光线照亮分子，可以将气态的低质量碳氢化合物立即转化为更复杂的分子。
值得注意的是，这一新的进程更快，导致很少或没有材料的浪费。这项工作已于今天发表在杂志亚博老虎机网登录．
在现代社会，气态烷烃，如丙烷、异丁烷和甲烷经常燃烧以获取能量。这些相对便宜和丰富的分子还可以用于生产复杂的分子，用于农业中的药物或化学产品。
目前，在高温高压下进行的大规模化学反应会激活这些分子，这是一种难以维持且成本高昂的恶劣反应条件，同时也会导致大量废物的产生。
此外，对于甲烷的特殊情况，激活所需的高温使其有机分子简单地分解，从而使其无法用于药物。
来自TU/e的Timothy Noël领导的一个研究小组，与中国上海科技大学、意大利帕维亚大学和英国Vapourtec有限公司的研究人员合作，设计了一种在室温和低压下利用光活化烷烃的新工艺。
重大突破
“这是一个重大突破，将烷烃转化为药物的有用构件和其他行业的材料，”亚博网站下载诺尔说,“我们的方法允许直接使用更复杂的烷烃分子，而不会产生许多不必要的副产物，同时减少污染，简化活化过程。”
为了实现这个新过程，研究人员必须解决两个主要问题。首先，他们需要一种方法，可以很容易地分解或断裂碳氢键，键离解能(BDE)在96.5到105千卡摩尔-1之间。
甲烷中的碳氢键是最难断裂的。其次，处理气态烷烃需要量身定制的技术，可以使烷烃在仔细监控的反应环境中与催化剂紧密接触。研究人员解决了这两个问题，在室温下，在合适的催化剂存在下，用紫外光(约365纳米)激发烷烃。
“所用的催化剂是decatungstate。亮起时，催化剂变得极富朝气，然后有足够的能量来拆分C-H键，我们发现这个工程的甲烷，乙烷，丙烷和异丁烷，”诺埃尔说。
他补充说:“我们的新方法比传统方法更快，我们很期待它的发展。本研究采用了微反应器，因为它们有助于更好地控制反应条件，更好地限制气体原料，更容易照亮催化剂。亚博网站下载今后将考虑生产能力更高的反应堆。”
这种新方法铺平了道路，更便宜的生产因为激活其生产气体的成本会更低一些药品的方式。
来源：https://www.tue.nl/en/