新书推荐 | 甲烷转化途径:现状与展望

学术   科学   2025-01-09 11:20   英国  






英国皇家化学会出版的『绿色化学』 (Green Chemistry Series) 系列丛书的第 76 卷《甲烷转化途径:现状与展望》(Methane Conversion Routes: Status and Prospects) 已于在 2023 年 9 月正式发行

本书由根特大学 Vladimir Galvita 教授René Bos 博士编辑全书共十二章近四百页,邀请了多位学者参加各个章节的撰写

本书重点介绍了甲烷活化和直接转化技术的最新进展,讨论了多种替代性的甲烷活化与后续转化工艺的进展与前沿技术,包括均相、异相催化、电催化和热解体系等,对从事绿色化学、催化及化学工程的人员极具参考价值。


新书速递



甲烷是最为丰富的碳基原料。当前化学领域的“重大挑战”之一是开发新一代更清洁、廉价的加工工艺,使天然气中的大量甲烷储备可作为主要能源载体和化学品的替代来源。由于甲烷的需求量不断增加以及最近发现的大量甲烷储量和资源,人们开始寻求一种能将甲烷高效转化为高密度能源载体(如燃料)和高附加值大宗化学品(如烯烃、芳烃和含氧化合物)的工艺。 

将甲烷直接转化为化学品和燃料通常被视为当前催化研究的 “圣杯”,这是因为甲烷的相对不反应性和目标产物在活化条件下的相对反应性,使得选择性化学转化为特定燃料和化学品并获得经济可行的产量非常困难。在大量潜在的直接转化路线中,任何一点的突破都可能真正改变化学品或能源行业的游戏规则。

本书旨在汇总多种潜在转化路线、技术和体系的进展,并提供不同的专业视角。

本书 Fig 1.1: 2010 年至 2017 年欧洲沼气厂数量及其总装机容量

本书 Fig 1.9: 反应物(CH4)和产物的平衡反应器出口流量(kmol h−1)随温度(K)的变化


章节目

Chapter 1 - 甲烷增值工艺:挑战与成就

Stavros Alexandros Theofanidis;(根特大学) Hilde Poelman; Guy B. Marin; Vladimir V. Galvita

Chapter 2 - 绿松石氢——通过甲烷热解实现低 CO排放的氢气来源

Clemens F. Patzschke; Brett Parkinson; Sumathy Raman; Dave C. Dankworth; Klaus Hellgardt(英国帝国理工大学) 
Chapter 3 - 无合成气甲烷制甲醇:催化与氧循环方法

Zoran R. Jovanovic; Manoj Ravi; Jeroen A. van Bokhoven(瑞士苏黎世联邦理工学院ETH)

Chapter 4 - 甲烷转化为乙炔

Changle Jiang; Jianli Hu(胡剑利,西弗吉尼亚大学)

Chapter 5 - 甲烷的均相催化官能化

Sofie M. P. Vanden Broeck; Catherine S. J. Cazin; Steven P. Nolan(比利时根特大学) 

Chapter 6 - 甲烷热解用于无 CO2 排放的氢气生产

E. McFarland;(加州大学圣巴巴拉分校) C. Palmer; J. Zeng

Chapter 7 - 生物甲烷转化

Christopher V. Rao; Roderick I. Mackie; David A. Parker; Jeremy H. Shears(英国壳牌研究院) 
Chapter 8 - 化学循环方案在直接甲烷转化中的潜力

Lukas C. Buelens; Hilde Poelman; Vladimir V. Galvita* (比利时根特大学)

Chapter 9 - 直接甲烷增值的工艺强化机会

L. R. S. Rosseau; I. Roghair; M. van Sint Annaland(荷兰埃因霍芬理工大学)

Chapter 10 - 甲烷转化工艺中的分离技术

Jose L. Bravo(前壳牌, 已故) 
Chapter 11 - 直接甲烷转化:工业视角

Joseph B. Powell;* (美国休斯顿大学) Alexander P. van Bavel

Chapter 12 - 甲烷活化的基本概念

R. Schlögl(德国马普弗利兹-哈伯研究所)






*本书出版时间为 2023 年 9 月,全书 384 页。
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