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Sci. Adv.：等离子体辅助甲烷和氮气转化直接合成HCN

时间：2024-04-05 来源：浏览：

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氰化氢 (HCN) 由氨 (NH ₃ ) 和甲烷 (CH ₄ ) 在约 1200 °C 的铂催化剂上合成。氨合成需要几个复杂的、高排放的过程。直接从 CH ₄ 和氮气 (N ₂ ) 进行等离激元辅助 HCN 合成可能对于按需 HCN 生产至关重要。

近日， 特拉华大学 Dionisios G. Vlachos 评估了介质阻挡放电 (DBD) N ₂ /CH ₄ 等离子体在分散式无催化剂选择性 HCN 生产中的潜力。

本文要点

要点1. 研究人员展示了甲烷和氮气一步转化为 HCN ，在 <300°C 下产率达 72% 。在低 CH ₄ 浓度下主要生产 HCN ，乙烷 (C ₂ H ₆ ) 作为副产物。

要点2. 研究人员提出了一个几乎没有电子碰撞反应的第一原理微动力学模型。该模型准确预测了初级产物的收率，并阐明甲基自由基 (·CH ₃ ) 是 HCN 和 C ₂ H ₆ 合成中的常见中间体。与当前的工业流程相比， N ₂ /CH ₄ DBD 等离子体可以实现最小的 CO ₂ 排放。

Nefeli S. Kamarinopoulou, et al, Direct HCN synthesis via plasma-assisted conversion of methane and nitrogen, Sci. Adv. 10, eadl4246 (2024)

DOI: 10.1126/sciadv.adl4246

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adl4246

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