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热液条件下CO2和H2反应合成丁烷和戊烷
  • ISSN号:0379-1726
  • 期刊名称:《地球化学》
  • 时间:0
  • 分类:P599[天文地球—地球化学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640, [2]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(40473032,40532011,40406010,40403004).中国科学院广州地球化学研究所王玉荣研究员和美国明尼苏达大学丁抗博士与笔者就该实验进行了有益的讨论;彭晓彤副研究员、陈光谦工程师、王虎老师及高航等对本研究给予了无私的帮助;本研究还得到了中国科学院广州地球化学研究所刘金钟研究员、王新明研究员和刘颖老师在样品测试方面提供的帮助,在此一并表示诚挚的感谢.
中文摘要:

热液条件下CO2和H2通过费托合成反应产生烷烃从热力学上来说是可行的,但是,前人的实验研究表明,如果没有合适的催化剂,该反应难以进行,并且烷烃产物的种类依赖于催化剂的种类和性质。在镍铁矿的催化作用下,热液中的CO2和H2能够反应形成CH4,在铬铁矿催化作用下反应能够产生CH4、C2H6和C3H8。热液条件下,CO2和H2能否反应形成碳数大于3的烷烃,还需要进一步的催化实验加以查证。本研究在300℃、30MPa条件下进行实验,以Fe、CoCl2和^13C标识的NaH^13CO3在NaCl溶液中反应。^13C同位素示踪结果表明,实验反应过程中CO2和H2反应形成了丁烷和戊烷。

英文摘要:

Hydrocarbons detected in seabed hydrothermal environments are always deemed to be of abiotic origin, and it is commonly believed that these abiotic hydrocarbons are formed from dissolved CO2 and H2 through FischerTropsch type (FTT) synthesis. It is confirmed that it is energetically feasible for CO2 and H2 to produce hydrocarbons under hydrothermal conditions, but it is difficult for them to form hydrocarbons in the absence of appropriate catalysts. Some experiments have been performed to investigate the catalyzing role of minerals for this FTT synthesis under hydrothermal conditions. The experiment results show that CH4, C2H6 and C3Hs can be formed from dissolved CO2 and H2 catalyzed by minerals such as chromite under hydrothermal conditions. In our experiment, iron, COCl2·6H2O and NaH^13CO3 reacted in NaCl solution (0.57 mol/kg) at 300 ℃ and 30 MPa in a closed hydrothermal apparatus. ^13C-labeled butane (C4H10) and pentane (C5H12) were detected in the experiment sample, and it is confirmed that butane and pentane were produced from dissolved CO2 and H2 in our experiment.

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期刊信息
  • 《地球化学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院广州地球化学研究所 中国矿物岩石地球化学学会
  • 主编:傅家谟
  • 地址:广州市五山1131信箱
  • 邮编:510640
  • 邮箱:DQHX@GIG.AC.CN
  • 电话:020-85290046
  • 国际标准刊号:ISSN:0379-1726
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1398/P
  • 邮发代号:2-813
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,2000年中国科学院优秀期刊一等奖,百种中国杰出学术期刊,中国科协优秀期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:18850