Breaking News

Breaking

Post Top Ad

Your Ad Spot

Saturday, March 12, 2022

اكتشاف محفز جديد لهدرجة ثاني أكسيد الكربون عالية الفعالية والانتقائية إلى ميثانول

اكتشاف محفز جديد لـ Cd / TiO2 من أجل هدرجة CO2 عالية الفعالية والانتقائية إلى ميثانول

الإئتمان: المجلة الصينية للحفز

محفز جديد لـ Cd / TiO2، مما يتيح انتقائية 81٪ من الميثانول عند 15.8٪ CO2 التحويل مع CH4 تم اكتشاف انتقائية أقل من 0.7٪. يُظهر الجمع بين الدراسات التجريبية والحسابية أن الخصائص الإلكترونية الفريدة لمجموعة الأقراص المضغوطة المدعومة على TiO2 هي المسؤولة عن الانتقائية العالية لثاني أكسيد الكربون.2 الهدرجة إلى الميثانول عبر مسار HCOO * المحقق في المواقع التحفيزية البينية.

التقاط واستخدام ثاني أكسيد الكربون (CCU) باستخدام طريقة فعالة لتحقيق الحياد الكربوني ، وبالتالي جذب انتباه الصناعة والأوساط الأكاديمية في جميع أنحاء العالم. طريق واعد لـ CO2 الاستفادة إنتاج المشترك2 + 3 ح2 → CH3أوه + ح2O) نظرًا لأنه يمكن استخدام الميثانول كوقود قابل للنقل بسهولة ، فإن H2– جزيء تخزين أو مادة تمهيدية لإنتاج الأوليفينات والمواد العطرية. تتوفر المحفزات غير المتجانسة بشكل شائع لـ CO2 إلى الميثانول باستخدام مفاعل الطبقة الثابتة ، القادر على توسيع نطاق التطبيقات الصناعية. حتى الآن ، تم فحص محفزات CuZnO على نطاق واسع من أجل CO2 الهدرجة إلى ميثانول. ومع ذلك ، فإن انتقائية الميثانول التي تم الإبلاغ عنها حتى الآن بالكاد تتجاوز 60٪ في ظل ظروف التشغيل المثلى بسبب التفاعلات الجانبية المتنافسة ، مثل تفاعل تحول الغاز والمياه العكسي (RWGS). إلى جانب ذلك ، عادةً ما تعاني المحفزات القائمة على النحاس من التعطيل الناجم عن التلبيد. وبالتالي ، اجتذبت المحفزات غير المصنوعة من النحاس اهتمامًا متزايدًا في السنوات الأخيرة.

في الآونة الأخيرة ، اكتشف فريق بحث بقيادة البروفيسور كان لي من معهد داليان للفيزياء الكيميائية ، الأكاديمية الصينية للعلوم ، الصين مجموعة Cd القائمة على Cd / TiO2 محفز ، والذي يظهر انتقائية للميثانول بنسبة 81٪ عند ثاني أكسيد الكربون2 تحويل 15.8٪ ، مع تمكين الحفاظ على CH4 أقل من 0.7٪ عند 5 ميجا باسكال. تم نشر النتائج في المجلة الصينية للحفز.

مؤتمر نزع السلاح / تيو2 تم تحضير المحفزات بالتشريب الرطب باستخدام TiO22 الدعم. يزداد كل من النشاط والانتقائية مع زيادة تحميل Cd ويصل إلى الحد الأقصى عند 3.5٪ Cd. تؤدي زيادة تحميل الكادميوم من 3.5٪ إلى 7٪ فقط إلى انخفاض طفيف في كل من النشاط والانتقائية. 3.5٪ Cd / TiO2 يُظهر المحفز 81٪ انتقائية للميثانول و 15.8٪ من ثاني أكسيد الكربون2 التحويل تحت 5 ميجا باسكال ، ويظهر ناتج ميثانول بنسبة 6.7٪ (X(كو2) = 9.4٪ ، س(CH3OH) = 71٪) ، وهو يقترب من التوازن الديناميكي الحراري في ظل ظروف 2 ميجا باسكال ، 290 اج.

توضح توصيفات الهيكل أن أنواع الكادميوم من 0.35٪ Cd / TiO2 يتم تشتيت المحفز ذريًا بمواقع الكادميوم المعزولة على TiO22. ل 3.5٪ Cd / TiO2 ، يظهر الكثير من مجموعات الأقراص المضغوطة شبه النانوية إلى جانب مواقع الأقراص المضغوطة المعزولة. عندما يزداد تحميل الكادميوم إلى 7٪ ، يتم ملاحظة جسيمات الكادميوم بحجم نانومتر بالإضافة إلى مجموعات الكادميوم ومواقع الكادميوم المعزولة. أثناء التفاعل ، تكون أنواع الكادميوم في +2 لـ 0.35٪ Cd / TiO2 و 3.5٪ Cd / TiO2، يتم اختزال أنواع الكادميوم إلى حالة معدنية بنسبة 7٪ كادميوم / أكسيد التيتانيوم2.

تظهر تحقيقات الآلية أن مسار HCOO * هو مسار محتمل لثاني أكسيد الكربون2 الهدرجة إلى ميثانول. تُظهر حسابات DFT أن وسيطة التفاعل الرئيسية لـ HCOO * و HCOOH * و CH2أوه2O * على سطح CdTiO3 (قرص مضغوط1 هيكل) أكثر استقرارًا مقارنة بالحالات المعنية على القرص المضغوط4/ تيو2 واجهه المستخدم. وفقًا لذلك ، فإن تطور هذه الوسطاء جنبًا إلى جنب مع التفاعل التحفيزي ينسق مع حواجز أعلى بكثير ، مما يدل على ارتفاع ثاني أكسيد الكربون التحفيزي2 نشاط الهدرجة للقرص المضغوط4/ تيو2 على الجزء الأكبر من CdTiO3 مرحلة أكسيد مختلط.


الهدرجة التحفيزية لثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول


معلومات اكثر:
Jijie Wang et al ، مجموعة الكادميوم شديدة التشتت المدعومة على TiO2 كمحفز فعال لهدرجة ثاني أكسيد الكربون إلى ميثانول ، المجلة الصينية للحفز (2022). DOI: 10.1016 / S1872-2067 (21) 63907-4

الاقتباس: اكتشاف محفز جديد لهدرجة ثاني أكسيد الكربون عالية النشاط والانتقائية إلى الميثانول (2022 ، 11 مارس) تم استرداده في 12 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-discovery-catalyst-highly-carbon-dioxide .لغة البرمجة

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

No comments:

Post a Comment

Powered by Blogger.

Search This Blog

Post Top Ad