Kimyodagi muqaddas Grilning reaktsiyasi haqida bildingizmi?
April 22, 2024
Tabiiy gaz haqida gap ketganda, siz u bilan tanish bo'lmasligi kerak va hozirgi kunda hech qanday uyda ovqat pishira olmaydi. Tabiiy gazning asosiy tarkibiy qismi eng oddiy uglevodorod birikmalaridan biri bo'lgan metan. Metanni rivojlantirish va energiyadan foydalanish energiya va kimyo sanoatining yashil va barqaror rivojlanishini amalga oshirishning kalitidir. Yoqilg'i sifatida to'g'ridan-to'g'ri foydalanishdan tashqari, metan ham C1 resurs sifatida, ya'ni uglerod atomi bo'lgan molekula sifatida ham ishlatilishi mumkin va metanol, forma kabi yuqori qiymatdagi kimyoviy moddalarni tayyorlashga aylantirilishi mumkin kislota va boshqalar. Metan suv va karbonat angidrid hosil bo'lishi uchun kislorodda yoqilishi mumkin. Yuvishsiz, engil sharoitlarda metan molekulalarini ulash va faollashtirish mumkinmi? Javob ha! Bu kataliziya sohasida "muqaddas graj" reaktsiyasi. "Muqaddas grail" bilan bog'liq reaktsiyalar juda qiyin, chunki ular juda og'ir sharoitlarda amalga oshirilishi mumkin, ammo ular juda barqaror birikmalarni faollashtirish kabi kimyoviy reaktsiyaning ajralmas qiyinchiliklarini engishlari kerak bo'lishi mumkin hosildorlik va past tanlovdir. Ushbu muammolar ushbu reaktsiyalarni amalga oshirishni qiyinlashtiradi, ammo agar ular muvaffaqiyatli erishilsa, ular ilmiy tadqiqotlar va sanoat dasturlarida sezilarli yutuqlarga olib keladi.
1. Metanni past haroratlarda konversiyalashda Metanni past haroratlarda yoki hatto xona haroratlarida to'g'ridan-to'g'ri kislorod bilan boshqa foydali kimyoviy moddalarga aylantirish juda qiyin, nega bu? Metan va kislorodning tabiatiga qaraylik. Metanning kimyoviy tarkibi tarkibida nosimmetrik ortotetreedededed konfiguratsiyasini tashkil etadigan to'rtta bir xil uglerod-vodorod obligatsiyalari (CH3-H) 435 kj / molning aloqa energiyasi mavjud. Biz CH rishtalari, ayniqsa kuchli bahor sifatida o'ylashimiz mumkin. Bu bahor juda shafqatsiz va cho'zish uchun juda ko'p kuch talab etiladi. Kimyoviy tarkibda bu "kuch" - bu CHNI BILAN BOShQARISh UChUN MUVOFIQ. Ushbu yuqori bog'lovchi energiya metanning CHNIKATLARI TERMODodnamik barqaror va normal sharoitda reaktsiya qilish yoki reaktsiya qilish juda qiyin. Boshqa tomondan, kimyoviy reaktsiyalarda, reaktiv guruhlar odatda qutbli shovqin ostida hosil bo'ladi (Polar o'zaro ta'siri - bu metan molekulaning nosimmetrik tuzilishi va ishlamaydi) Bunday qutbni keltirib chiqarishi mumkin (molekulyar konfiguratsiyaga ko'ra, simmetriya tekisligi bilan molekulada qutb bo'lmaydi) va reaktiv guruhlarni bera olmaydi. Shuning uchun metanni faollashtirish va konversiyalash juda qiyin va odatda metanni faollashtirishda yordam beradigan yuqori harorat va erkin radikallar kabi og'ir sharoitlarni talab qiladi. Shuning uchun metan va kislorodning past haroratli faollashtirishda asosiy qiyinchilik, masalan, CHNIDA "Bahor" ni qanday faollashtirish kerak. 2. Kallimiz mo'jizasi Olimlar ushbu muammoni yaxshi echim bilan kelishib, past haroratlarda metanni faollashtirish uchun katalizatordan foydalanishni tanladilar (katalizator reaktsiyadan oldin yoki undan keyin o'zgarmaydigan kimyoviy moddani, ammo reaktsiyani tezlashtiradi, ammo minimal miqdorni o'zgartirish orqali reaktsiyani tezlashtiradi in'ektsiya qilinishi kerak bo'lgan reaktsiya uchun in'ektsiya qilinishi kerak bo'lgan energiya). 2023 yilda Tabiat katalizi Tabiatal konvertatsiyasini C1 oksidiga (Metanol (Ch soat) kislorli (X soat), medaclen (Xoch2oh) bilan to'g'ridan-to'g'ri konveriga (Hoch2oh) (Hoch2oh) (Met2h) (Xoch2oh) bilan to'g'ridan-to'g'ri aylantirish jarayoni haqida xabar berdi. 25 ° C katalizator. Metan va kislorodlarga atrof-muhit sharoitida metan va kislorodni aylanib o'tish orqali metan va kislondosh metan konversiyasiga aylandi. Bu MOS2 - bu hozirgi kungacha bo'lgan yagona katalizator bo'lib, bu xonaning haroratini metan va kislorodni aylanib o'tishi mumkin. Bularning barchasi Musdan iborat noyob geometriya va MO sayti elektron tuzilishi tufayli. Ushbu mo sayti suvli o = mo = O * turlarini shakllantiradigan suvli muhitda kislorod tomon yuqori faollashtirish harakatiga ega. Bu turlar uglerod-vodorod rishtalarini sindirish va CH ning rishtalarining faolligini pasaytiradi va metan va kislorodning past haroratli faolligini sezilarli darajada oshiradi. Ushbu kashfiyot kelajakdagi energiyadan foydalanishni va atrof-muhitni muhofaza qilish uchun ko'proq imkoniyatlar keltiradi, shuningdek, bizga katalizator va yordamchilarning ajoyib rolini chuqurroq tushunishimiz kerak .
3. Metanning past haroratli faollashuvining strategik ahamiyatiga ega Xona haroratida metan va kislorodni to'g'ridan-to'g'ri katalizatsiyani amalga oshirish va metanni tabiiy gazni qayta ishlash, chiqindilarni kamaytirish va energiya barqaror rivojlanishini yanada oshirishi va energiya barqaror rivojlanishini yanada oshirishi va energiya barqaror rivojlanishini amalga oshirishi va energiya barqaror rivojlanishini amalga oshirishi mumkin. . Ikkinchidan, issiqxona gazi sifatida metan global isishiga qo'shgan hissasi bilan faqat karbonat angidriddan iborat. Agar metan boshqa moddalarga aylantirilsa, u havo ifloslantiruvchi moddalar (masalan, uglerod oksidi, atir oksidi, oltingugurt oksidi, uglevodorod oksidi, uglevodorodlar va efir aralashmalarini kamaytirishga yordam beradi) va global isish bosimini engillashtirishga yordam beradi.
