A PCTU-ben egy új molibdén katalizátort kaptunk a hidrogéntermelésre

Anonim
A PCTU-ben egy új molibdén katalizátort kaptunk a hidrogéntermelésre 2363_1
A PCTU-ben egy új molibdén katalizátort kaptunk a hidrogéntermelésre

A munka eredményeit a NanoMaterials magazinban teszik közzé. Égése során keletkező hidrogén, üvegházhatást okozó gázok nem képződnek, és az üzemanyagcellák működő annak alapján elektromos áramot nagyon magas hatásfok, és ezért a hidrogén tartják nagyon ígéretes üzemanyag.

A modern ipari termelés alapul közös konverziós földgáz együtt vízgőz lefolytatott 1000 Celsius fok, hanem egy környezetbarát módszer egy szén-dioxid-konverziós metán, a nyersanyag, amelyben két üvegházhatást okozó gázok működik egyszerre - CH4 és CO2. Sajnos, a gőz konverziós katalizátorokat ebben a folyamatban vannak kapcsolva, és elpusztult, és a használata az egyetemes alapuló katalizátorok a platina-csoport fém-(Pt, Pd, RH) is lehetetlen a különböző okok miatt.

A szén-dioxid-konverziós katalizátorok ígéretes jelöltje molibdén-karbid (MO2C). A könnyű szénhidrogéneket érintő reakciókban katalitikus aktivitása összehasonlítható platinával, és az ár sokkal alacsonyabb. Ezenkívül a molibdén-karbid ellenáll a közös katalitikus mérgeknek - a szén üledékek és a kén tartalmú vegyületek, amelyek hosszú munkával fenntartható katalizátorokat hoznak létre. Azonban a molibdén-karbidot nem terjesztik a természetben, és csak szintetikus módon lehet beszerezni.

A PCTU-ben egy új molibdén katalizátort kaptunk a hidrogéntermelésre 2363_2
Molibdén-karbid szerkezete molibdén kék. A beolvasó elektronmikroszkóppal / © NanoMateries / MDPI

A hagyományos kohászati ​​módszerrel a fém és a szén hosszú távú hőmérséklet-feldolgozásának köszönhetően szintetizálódik, ami nagy energiafogyasztást eredményez. Egy másik gyakori módszer a termosztatikus csökkentése molibdén-oxidok keverékével szénhidrogén gázok H2 vagy aromás vegyületek.

Ez a módszer kevesebb energiát igényel, de a robbanásveszélyes gázok használatának köszönhetően megnövekedett biztonsági intézkedéseket igényel. Ezenkívül mindkét módszerben a molibdén-karbid felületén egy szénfilm van kialakítva, amely blokkolja a katalitikusan aktív központok egy részét, és így csökkenti az anyag felhasználásának hatékonyságát. Ezért a tudósok más módszereket keresnek szintézisére.

A PCTU-ban a Molybdenum-karbidet úgy javasoljuk, hogy a molibdén kék folyadékfázisú szintézise (úgynevezett diszperziója molibdén és oxigén). A munkában a tudósok több szakaszban végezték a MO2C szintézisét. Először molibdén kéket kaptak maguknak az ammónium-heptamolibdát-oldat aszkorbinsavjának redukciójának köszönhetően sósav jelenlétében.

És akkor a molibdén kék szárított és termikusan lebomlott 750-800 fok Celsius, amelynek eredményeképpen a molibdén-karbid keletkezett. "A tudományos csoportunk által végzett munka fő különbsége integrált megközelítés," megjegyzi a munka egyik szerzőjét, a Colloid Kémiai Minisztérium társult docatort, Natalia Gavrilova.

Sőt, mi nem csak részt vesz a szintézis nagymértékben diszpergált részecskék, de tanulmányozzuk minden szakaszában megszerzésének katalitikus rendszerek, amely lehetővé teszi, amelyben a fő alapvető minták, szintetizálni a termék a megadott tulajdonságok - azaz, a molibdén-karbid magas katalitikus tevékenység. "

A munkában a kutatók megváltoztatták a molibdén tartalmú anyag és a redukálószer arányát a szintézis első szakaszában, és a kapott molibdén kék és molibdén karbid szerkezetét tanulmányozták, amelyet később a festékből szintetizálunk. A katalitikus aktivitást a Mo2C úgy értékeltük, a reakciót a konverzió metán CH4 (fő összetevője a földgáz) és a CO2 gáz-halmazállapotú keveréket H2, CO és H2O, vagyis, szintetikus gáz.

Bebizonyosodott, hogy a már hőmérsékleten 850 Celsius fok, a mértéke metán-konverzió 100 százalékos, és a mintákat szintetizálunk a legmagasabb katalitikus aktivitással, szintetizált alacsony tartalma a redukálószer a kiindulási reakciókeverék: velük a konverziós CH4 és CO2 szintézis gázban történik.

Így, a tudósok megállapították, hogy a fő szerepet kialakulását a szerkezetét és textúráját a katalizátor játszik a redukálószer és, megváltoztatásával annak tartalmát a forrás diszpergált rendszerek, lehetőség van arra, hogy különféle módosítások a molibdén-karbid és állítsa be a porózus szerkezet a katalizátor.

A kidolgozott módszer szintézis folyik viszonylag alacsony hőmérsékleten (a hagyományos módszerekkel szemben), és a szintetizált Mo2C magas katalitikus aktivitással, amely megnyitja a képességét, hogy használja ezt a módszert, így hatalmas katalizátorok a hordozó és a katalitikus membránok különböző feladatok - beleértve a földgáz átalakulását is.

Forrás: meztelen tudomány

Olvass tovább