同分子同位素反应的催化剂应用

摘要

双原子同位素气体可以通过低温精馏法富集，但是在富集到一定丰度后，会有混合同位素分子的干扰，需要在催化剂作用下，发生同种分子的同位素原子重排，从而形成单一同位素的气体分子，进而继续精馏富集就可以得到高丰度的同位素气体。在低温精馏富集轻同位素H, O, N, C时，一般用气体做原料，在精馏塔中间加装反应器的方法，使混合同位素气体分子反应生产单一同位素气体。有研究表明，己经有催化剂在常温下甚至液氮温区范围就可以使H2, O2等气体发生同位素反应，这一反应条件在工业上比较容易实现，但是对于催化剂的寿命和活性是很大的挑战。如果催化剂在低温下的活性持续很长时间，反应压力可以和低温精馏在同一范围内，那么反应精馏的应用将会有很好的前景。