メタンは待機中に漏れれば温暖化ガスになるが
メタンそのものは化石燃料だし水素の原料にもなる。
さらにナノカーボンの材料としても使われているらしい。
我々の知らないところで新しい技術が進んでいるようだ。
物理関係の我々の知らない化学の世界だ。
Decomposition of Methane to Carbon and Hydrogen: A Catalytic Perspective
Ronald Musamali,Yusuf Makarfi Isa
要旨：
Abstract
Catalytic decomposition of methane is a viable method of producing hydrogen
and carbon nanomaterials. Hydrogen gas is mainly used as a reactant in the
chemical industry, i.e., petrochemicals, glass, and pharmaceutical industries,
whereas carbon may be used in direct carbon fuel cells or marketed as a
filamentous carbon. Demand for carbon monoxide (CO)–free hydrogen
continues to rise due to the increase in the number of its applications. Currently,
a significant amount of hydrogen comes from gasification of natural gas,
oxidation, and steam reforming of hydrocarbons. In all these technologies, CO is
formed as a by‐product that requires tedious and costly processes to separate
hydrogen from syngas. Herein, the recent literature on methane decomposition,
methane reaction kinetics, catalyst performance, hydrogen yield, and formation
of carbon nanomaterial are reviewed. The scope of this work is limited to direct
conversion of methane into carbon and hydrogen; therefore, processes
involving synthesis gas as intermediate products are not covered. Finally,
catalysts that are often used in methane decomposition, their deactivation, and
regeneration are discussed with the aim of documenting the foundation upon
which an entirely new class of catalysts can be built to enhance their activity,
selectivity, and yield.
概要 メタンの接触分解は、水素とカーボンナノ材料を製造するための有効な方法である。水素ガスは主に石油化学、ガラス、製薬などの化学産業の反応物として使用され、カーボンは直接炭素燃料電池やフィラメントカーボンとして販売されている。一酸化炭素（CO）を含まない水素の需要は、その用途の増加により増加し続けています。現在、水素の多くは、天然ガスのガス化、炭化水素の酸化、水蒸気改質などから得られています。これらの技術では、COが副産物として生成され、合成ガスから水素を分離するためには、面倒でコストのかかるプロセスが必要となる。ここでは、メタンの分解、メタンの反応速度、触媒の性能、水素収率、カーボンナノ材料の形成に関する最近の文献をレビューする。本研究の範囲は、メタンを炭素と水素に直接変換することに限定しているため、合成ガスを中間生成物として含むプロセスは対象外としている。最後に、メタンの分解によく使われる触媒、その失活、再生について考察し、活性、選択性、収率を向上させるための全く新しいクラスの触媒を構築するための基盤を明らかにすることを目的としている。