Новости космоса и технологий. » Химия » Катализатор устойчивого газового синтеза

Катализатор устойчивого газового синтеза

Опубликовал: Admin, 8-10-2020, 01:01, Химия, 34, 0

Катализатор устойчивого газового синтеза
2 И метан (CH4) для производства водорода (H2) и окиси углерода (CO). Фото: Алексей Курлов, Евгения Деева /ETH Zurich" width = "554" height = "277">

Исследователи ETH разработали катализатор, преобразующий CO 2 и метан эффективно в синтез-газ - смесь водорода и окиси углерода. Это потенциально может помочь в производстве экологически безопасных видов топлива и пластмасс

Сегодня почти все виды топлива, горючие материалы и пластмассы основаны на источниках ископаемого углерода, таких как нефть, природный газ и уголь. Во всем мире ведутся поиски способов заменить ископаемые углеводороды экологически безопасными альтернативами. Один из подходов - синтез органических соединений метана (CH4) и CO 2 .

На начальном этапе два парниковых газа должны вступить в реакцию друг с другом посредством подводимой энергии. В результате образуется газообразная смесь богатого энергией водорода (H2) и окись углерода (CO), известный как синтез-газ.

Группа исследователей, возглавляемая профессором ETH Кристофом Мюллером и старшим научным сотрудником Алексеем Федоровым, разработала инновационный катализатор, который способствует превращению CO 2 и CH4 в синтез-газ намного эффективнее, чем предыдущие каталитические материалы.

Синтез-газ - важный исходный материал для химической промышленности. В дальнейшем его можно перерабатывать в синтетическое жидкое топливо или в метанол, который, в свою очередь, служит основным химическим веществом при производстве пластмасс.

Высокоактивный и стабильный

Новый катализатор состоит из очень тонкого материала металл оксикарбиды - или, точнее, тончайшая пленка оксикарбидов металлов, толщиной всего в несколько атомных слоев, стабилизированная на оксидной подложке. Химическая реакция между CO 2 и метан для образования синтез-газа находится на этих тонких слоях.

Эти плоские оксикарбиды металлов примерно в 1000 раз более активны в качестве катализаторов, чем их предшественники, карбиды металлов с трехмерной структурой («объемные» карбиды). Кроме того, новые катализаторы чрезвычайно стабильны.

«Обычные катализаторы на основе карбидов металлов имеют тот недостаток, что они окисляются в присутствии CO 2 , И в результате теряют свою активность», - объясняет Мюллер, профессор энергетики и инженерии факультета машиностроения и технологий. . Новые оксикарбиды металлов лишены этого недостатка.

Завершение углеродного цикла

каталитическая реакция между CO 2 а метан для производства синтез-газа - важный шаг на пути к производству экологически безопасных видов топлива и основных химических веществ. Поскольку CO 2 могут быть получены из атмосферы, и только метан происходит из ископаемых ресурсов, которым миллионы лет; такое синтетическое топливо и химические вещества могут иметь меньший углеродный след, чем ископаемое топливо.

Впереди еще долгий путь, прежде чем результаты станут доступны в промышленных масштабах. «Мы надеемся, что наш новый катализатор станет привлекательным вариантом для производства Синтез-газа », - говорит Федоров, научный сотрудник группы Мюллера и соавтор исследования.

По мнению исследователей, новая реакция катализатор могут быть использованы, в частности, для замены дорогостоящих катализаторов из драгоценных металлов, например, на основе рутения. Однако благодаря своим каталитическим свойствам атомарно тонкие пленки оксикарбидов металлов также могут открыть широкий спектр новых применений.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии