ທາດເລັ່ງປະສິດທິພາບສູງທີ່ປ່ຽນອາຍແກັສ propane ເປັນທາດໄຮໂດຄາບອນທີ່ໜັກກວ່າໄດ້ຖືກພັດທະນາໂດຍມະຫາວິທະຍາໄລວິທະຍາສາດ ແລະເຕັກໂນໂລຊີ King Abdullah ຂອງ Saudi Arabia. (KAUST) ນັກຄົ້ນຄວ້າ. ມັນເລັ່ງປະຕິກິລິຢາເຄມີທີ່ຮູ້ຈັກໃນນາມ alkane metathesis, ເຊິ່ງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຜະລິດນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟຂອງແຫຼວ.

catalyst rearranges propane, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍສາມປະລໍາມະນູກາກບອນ, ເຂົ້າໄປໃນໂມເລກຸນອື່ນໆ, ເຊັ່ນ butane (ປະກອບດ້ວຍສີ່ກາກບອນ), pentane (ມີຫ້າຄາບອນ) ແລະ ethane (ມີສອງຄາບອນ). "ຈຸດປະສົງຂອງພວກເຮົາແມ່ນເພື່ອປ່ຽນ alkanes ນ້ໍາຫນັກໂມເລກຸນຕ່ໍາເປັນ alkanes ກາຊວນທີ່ມີຄ່າ," Manoja Samantaray ຈາກສູນຄາຕາລີຊີ KAUST ກ່າວ.

ຫົວໃຈຂອງຕົວເລັ່ງແມ່ນທາດປະສົມຂອງສອງໂລຫະ, titanium ແລະ tungsten, ເຊິ່ງຖືກຍຶດຕິດກັບຫນ້າດິນຊິລິກາໂດຍຜ່ານປະລໍາມະນູອົກຊີເຈນ. ຍຸດທະສາດທີ່ໃຊ້ແມ່ນ catalysis ໂດຍການອອກແບບ. ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທາດເລັ່ງລັດ monometallic ມີສ່ວນຮ່ວມໃນສອງຫນ້າທີ່: alkane ກັບ olefin ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ olefin metathesis. Titanium ໄດ້ຖືກເລືອກເນື່ອງຈາກຄວາມສາມາດຂອງຕົນໃນການກະຕຸ້ນ CH ພັນທະບັດຂອງ paraffins ເພື່ອປ່ຽນໃຫ້ເຂົາເຈົ້າເປັນ olefins, ແລະ tungsten ໄດ້ຖືກເລືອກສໍາລັບກິດຈະກໍາສູງຂອງຕົນສໍາລັບການ metathesis olefin.

ເພື່ອສ້າງ catalyst, ທີມງານໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຊິລິກາເພື່ອເອົານ້ໍາອອກຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເພີ່ມ hexamethyl tungsten ແລະ tetraneopentyl titanium, ປະກອບເປັນຝຸ່ນສີເຫຼືອງອ່ອນ. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສຶກສາຕົວເລັ່ງລັດໂດຍໃຊ້ spectroscopy ສະທ້ອນແສງສະນະແມ່ເຫຼັກນິວເຄລຍ (NMR) ເພື່ອສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອາຕອມຂອງ tungsten ແລະ titanium ຢູ່ໃກ້ຊິດກັນທີ່ສຸດຢູ່ໃນພື້ນຜິວຂອງຊິລິກາ, ບາງທີໃກ້ກັບ ≈0.5 nanometers.

ນັກຄົ້ນຄວ້າ, ນໍາໂດຍຜູ້ອໍານວຍການສູນ Jean-Marie Basset, ຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ທົດສອບ catalyst ໂດຍການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນກັບ 150 ° C ດ້ວຍ propane ເປັນເວລາສາມມື້. ຫຼັງຈາກການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງປະຕິກິລິຍາ - ຕົວຢ່າງ, ໂດຍການອະນຸຍາດໃຫ້ propane ໄຫຼຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຜ່ານຕົວເລັ່ງ - ພວກເຂົາພົບວ່າຜະລິດຕະພັນຕົ້ນຕໍຂອງປະຕິກິລິຍາແມ່ນ ethane ແລະ butane ແລະແຕ່ລະຄູ່ຂອງ tungsten ແລະ titanium ປະລໍາມະນູສາມາດ catalyze ສະເລ່ຍຂອງ 10,000 ຮອບກ່ອນ. ການ​ສູນ​ເສຍ​ກິດ​ຈະ​ກໍາ​ຂອງ​ເຂົາ​ເຈົ້າ​. "ຕົວເລກການປ່ຽນແປງ" ນີ້ແມ່ນຕົວເລກທີ່ສູງທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເຄີຍມີລາຍງານສໍາລັບປະຕິກິລິຍາ metathesis propane.

ຄວາມສໍາເລັດຂອງ catalysis ໂດຍການອອກແບບ, ນັກຄົ້ນຄວ້າສະເຫນີ, ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກຜົນກະທົບທີ່ຄາດວ່າຈະຮ່ວມມືລະຫວ່າງສອງໂລຫະ. ທໍາອິດ, ອະຕອມ titanium ເອົາອະຕອມຂອງ hydrogen ອອກຈາກ propane ເພື່ອສ້າງເປັນ propene ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ atom tungsten ໃກ້ຄຽງແຕກແຍກ propene ເປີດຢູ່ໃນພັນທະບັດ carbon-carbon double ຂອງຕົນ, ການສ້າງ fragments ທີ່ສາມາດ recombine ເປັນ hydrocarbons ອື່ນໆ. ນັກຄົ້ນຄວ້າຍັງພົບວ່າຜົງ catalyst ທີ່ມີພຽງແຕ່ tungsten ຫຼື titanium ປະຕິບັດບໍ່ດີຫຼາຍ; ເຖິງແມ່ນວ່າຜົງສອງຊະນິດນີ້ໄດ້ຖືກປະສົມເຂົ້າກັນ, ການປະຕິບັດຂອງພວກມັນບໍ່ກົງກັບຕົວເລັ່ງການຮ່ວມມື.

ທີມງານຫວັງວ່າຈະອອກແບບ catalyst ທີ່ດີກວ່າທີ່ມີຈໍານວນລາຍຮັບທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະອາຍຸຍືນ. "ພວກເຮົາເຊື່ອວ່າໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້, ອຸດສາຫະກໍາສາມາດຮັບຮອງເອົາວິທີການຂອງພວກເຮົາໃນການຜະລິດ alkanes ກາຊວນແລະໂດຍທົ່ວໄປຂອງ catalysis ໂດຍການອອກແບບ," Samantaray ເວົ້າ.