PCTU에서 수소 생산을위한 새로운 몰리브덴 촉매가 얻어졌다.

Anonim
PCTU에서 수소 생산을위한 새로운 몰리브덴 촉매가 얻어졌다. 2363_1
PCTU에서 수소 생산을위한 새로운 몰리브덴 촉매가 얻어졌다.

작업 결과는 나노 물질 매거진에 게시됩니다. 수소의 연소 중에 온실 가스가 형성되지 않고, 그 기반으로 작동하는 연료 전지는 매우 높은 효율로 전기를 발생시킬 수 있으며, 따라서 수소는 매우 유망한 연료로 간주됩니다.

현대 산업 생산은 1000 ℃에서 수행 된 수증기와 함께 천연 가스의 공동 전환을 기반으로하지만, 환경 친화적 인 방법은 메탄의 이산화탄소 전환이며, 2 개의 온실 가스가 한 번에 작동하는 원료 - CH4 및 CO2. 불행하게도,이 공정의 증기 변환 촉매는 비활성화되고 파괴되고, 백금 기 금속 (PT, PD, RH)에 기초한 보편적 인 촉매의 사용도 다양한 이유로 불가능하다.

이산화탄소 전환 촉매의 유망 후보는 몰리브덴 카바이드 (MO2C)이다. 빛 탄화수소와 관련된 반응에서의 촉매 활성은 백금과 유사하며 가격은 훨씬 낮습니다. 또한, 몰리브덴 카바이드는 일반적인 촉매 독자 - 탄소 퇴적물 및 황 함유 화합물에 내성이 있으며, 이는 촉매가 장기간 작업으로 지속 가능하게 기초하여 촉매를 만듭니다. 그러나, 몰리브덴 카바이드는 본질적으로 분포되지 않으며 합성으로 만 얻을 수 있습니다.

PCTU에서 수소 생산을위한 새로운 몰리브덴 촉매가 얻어졌다. 2363_2
몰리브덴 카바이드의 구조는 몰리브덴 블루로부터 합성된다. 주사 전자 현미경에서 얻은 이미지 / © Nanomaterials / mdpi

전통적인 금속 방법에서는 금속 및 탄소의 장기 온도 가공으로 인해 합성되어 큰 에너지 소비가 커집니다. 또 다른 일반적인 방법은 H2 또는 방향족 화합물을 갖는 탄화수소 가스의 혼합물을 갖는 몰리브덴 산화물의 자동 온도 조절 운동이다.

이 방법은 에너지가 적어 지지만 폭발성 가스를 사용하여 보안 조치가 증가해야합니다. 또한, 몰리브덴 카바이드의 표면의 두 방법 모두에서, 촉매 활성 센터의 일부를 차단하여 재료를 사용하는 효율을 감소시키는 탄소막이 형성된다. 따라서 과학자들은 합성을위한 다른 방법을 찾고 있습니다.

PCTU에서 몰리브덴 카바이드는 몰리브덴 블루의 액상 합성 방법 (소위 몰리브덴 및 산소의 클러스터 화합물의 소위 분산)을 사용하여 얻어 지도록 제안된다. 이 연구에서 과학자들은 여러 단계에서 MO2C의 합성을 수행했습니다. 처음에는 염산의 존재하에 암모늄 헵탄 콜리 비트 용액 아스 코르 빈산의 환원으로 인해 몰리브덴 블루 자체를 받았다.

그리고 그 결과 몰리브덴 카바이드가 형성된 결과로서 750 ~ 800 ℃의 온도에서 몰리브덴 블루를 건조시키고 열분해시켰다. "우리의 과학 그룹에 의해 수행 된 일의 주요 차이점은 통합 된 접근 방식이며, PCTU의 콜로이드 화학 부 (Natalia Gavrilova)의 콜로이드 화학 부서의 부교수 인 작가의 저자 중 하나 인 노트.

실제로, 우리는 매우 분산 된 입자의 합성에 종사하는 것이 아니라 주요 기본 패턴을 설정하고, 주요 기본 패턴을 설정하여 특정 특성으로 제품을 합성하는 각 단계를 연구합니다. 즉, 몰리브덴 카바이드 높은 촉매 활성. "

연구자들은 합성의 첫 번째 단계에서 몰리브덴 함유 물질 및 환원제의 비율을 변화 시켰고 염료로부터 후속 합성되는 생성 된 몰리브덴 블루와 몰리브덴 자체의 구조를 연구했다. MO2C의 촉매 활성은 메탄 CH4 (천연 가스의 주성분의 주성분) 및 CO2의 H2, CO 및 H2O의 가스 혼합물, 즉 합성 가스의 반응을 수행함으로써 평가 하였다.

이미 섭씨 850 ℃의 온도에서 이미 메탄 변환 정도가 100 %이고, 초기 혼합물에서 환원제의 낮은 함량으로 합성 된 가장 높은 촉매 활성으로 합성 된 샘플 : 전환율 합성 가스의 CH4와 CO2가 발생합니다.

따라서, 과학자들은 촉매의 구조 및 질감의 형성에 대한 주요 역할이 환원제를 재생하고, 소스 분산 시스템에서 그 함량을 변화시킴으로써 몰리브덴 카바이드의 다양한 변형을 얻고 다공성 구조물을 조정할 수 있음을 발견했다. 촉매의

개발 된 합성 방법은 비교적 낮은 온도에서 (전통적인 방법과 비교)되고, 합성 된 MO2C는 높은 촉매 활성을 가지며,이 방법을 사용하여 다양한 작업을 위해 담체 및 촉매 막에서 촉매 멤브레인을 얻는 능력을 향상시킬 수있는 능력을 엽니 다. 천연 가스의 전환을 포함하여.

출처 : 알몸 과학

더 읽어보기