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本文聚焦甲烷制甲醇(MTM 过程)这一关键课题,综述多种催化剂(如天然、多相、非热等离子体、固定在固体床中的纳米颗粒等)的应用,分析其大规模生产甲醇低效的原因并对比活性,强调常温常压下高效催化剂,提出未来设计策略。
甲烷作为温室气体对生物多样性构成威胁,将其转化为甲醇等有价值化学品是极具前景的方向。甲烷制甲醇(MTM)过程虽经大量研究,但工业规模生产甲醇仍面临关键挑战。
本综述聚焦于已报道的能通过多种催化剂实现甲醇可观产率的方法,涵盖天然催化剂、多相催化剂(heterogeneous catalyst)、非热等离子体催化剂(non-thermal plasma catalyst)、固定在固体床中的纳米颗粒催化剂(nanoparticle catalyst)等类型。研究深入剖析了每种催化剂在大规模生产甲醇时效率低下的原因,对不同催化剂的活性进行了对比。
值得关注的是,文中特别强调了在环境温度和压力条件下效率相对更高的催化剂。为推动甲醇大规模生产,研究还提出了设计更合适反应系统的未来规划策略的基本概念,为该领域的后续研究与发展提供了重要的思路和参考。