【炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)】8月11日消息，納米材料憑借其別具一格的物理化學(xué)特性，在眾多領(lǐng)域的應(yīng)用均備受矚目。其中，納米催化劑更是因具備較大的比表面積以及較高的催化活性等顯著優(yōu)勢，在石油化工、醫(yī)藥合成等諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用。

在開放體系的環(huán)境下，當(dāng)加入一定量的納米金屬催化劑時，能夠切實有效地催化瀝青分子發(fā)生裂解反應(yīng)，進(jìn)而生成低沸點有機物。有實驗表明，在20℃的倍數(shù)溫度——200℃條件下，向體系中加入1%的納米鐵催化劑，大約會有40%的輕質(zhì)組分得以生成，這一結(jié)果充分證明了瀝青質(zhì)分子除了發(fā)生水熱裂解反應(yīng)外，還發(fā)生了其他類型的裂解反應(yīng)。不過，納米金屬雖具有較高的催化活性，然而其化學(xué)性質(zhì)較為活潑，極易被氧化。在井下進(jìn)行改質(zhì)降粘操作時，這種情況很容易致使催化劑中毒。與之不同的是，金屬氧化物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，并且具備出色的催化降粘作用。

據(jù)炭黑產(chǎn)業(yè)網(wǎng)了解，我國石油科技人員開展了一項重要研究，他們以納米炭黑作為催化劑，采用微波加熱的方式對新疆稠油進(jìn)行改質(zhì)處理。研究發(fā)現(xiàn)，在眾多不同粒徑的納米炭黑中，粒徑最小的納米炭黑展現(xiàn)出了最佳的催化降粘效果。具體而言，當(dāng)粒徑為21nm、反應(yīng)溫度設(shè)定為150℃時，稠油的降粘率能夠高達(dá)94%，而相比之下，微米石墨烯對稠油的降粘率僅僅只有20%左右。

納米催化劑雖具備諸多優(yōu)點，但也存在一些亟待解決的問題。由于其納米微粒分散性欠佳，容易發(fā)生團聚現(xiàn)象，這導(dǎo)致其很難充分施展催化作用。所以，提升納米催化劑的單分散性以及對納米微粒進(jìn)行表面功能化處理，成為解決納米催化劑在稠油水熱裂解應(yīng)用過程中關(guān)鍵問題的有效途徑。