Li/TiO2膜上甲烷氧化偶联研究：固体氧化物电解质反应器

"这篇论文是2008年由李俊石等人发表的，主题是关于在固体氧化物电解质膜反应器中，甲烷在Li/TiO2催化剂上的氧化偶联反应。研究中，他们使用Li2CO3作为锂源制备了Li/TiO2膜，并通过TG-DTA和XRD技术进行表征，发现烧结过程中产生了新的物相Li1.33Ti1.66O4。实验在YSZ固体氧化物电解质反应器中进行，对比了预混合供氧和电化学供氧两种方式下，不同甲烷分压、反应温度和停留时间对甲烷转化速率、产物生成速率和选择性的影响。" 文章详细讨论了甲烷氧化偶联的反应条件对过程性能的影响。首先，作者指出提高甲烷分压和反应温度可以促进甲烷转化速率和目标产物的选择性。其次，无论是预混合供氧还是电化学供氧，增加氧分压或电流都能提升反应速率，但会增加CO2的生成，从而降低目标产物的选择性。在相同的反应条件下，电化学供氧由于催化剂膜上氧浓度较高而气相氧浓度较低，导致甲烷转化速率和C2+选择性优于预混合供氧。 这篇论文的贡献在于深入研究了甲烷氧化偶联的反应机理，提供了优化反应条件的依据。通过对比两种供氧方式，揭示了电化学供氧在某些条件下的优势，为未来设计更高效的甲烷氧化偶联反应器提供了理论支持。该研究对于理解和改进甲烷的催化氧化过程具有重要意义，尤其是在能源转换和环境保护领域，因为甲烷是一种重要的温室气体，其高效利用和转化对于减少排放和提高能源利用效率具有积极作用。