Резултатите од работата се објавуваат во списанието Nanomaterals. За време на согорувањето на водород, не се формираат стакленички гасови, а горивните клетки кои работат на неговата основа генерираат електрична енергија со многу висока ефикасност, и затоа водородот се смета за многу ветувачко гориво.
Неговото современо индустриско производство се заснова на заедничка конверзија на природен гас заедно со водена пареа спроведена на 1000 степени Целзиусови, но повеќе еколошки метод е конверзија на метан од јаглерод диоксид, суровина во која два стакленички гасови работи одеднаш - CH4 и CO2. За жал, катализаторите за конверзија на пареа во овој процес се деактивирани и уништени, а употребата на универзални катализатори базирани на платина групни метали (PT, PD, RH) исто така е невозможно за различни причини.
Ветувачки кандидат за катализатори за конверзија на јаглерод диоксид е молибден карбид (MO2C). Нејзината каталитичка активност во реакциите кои вклучуваат лесни јаглеводороди се споредливи со платина, а цената е многу помала. Покрај тоа, молибден карбид е отпорен на заеднички каталитички отрови - јаглеродни седименти и соединенија кои содржат сулфур, што ги прави катализаторите врз основа на него одржливо со долга работа. Сепак, молибден карбидот не е дистрибуиран во природата и може да се добие само со синтетички.
Во традиционалниот металуршки метод, се синтетизира поради долгорочната обработка на температурата на метал и јаглерод, што доведува до голема потрошувачка на енергија. Друг заеднички метод е термосталното намалување на оксидите од молибден со мешавина на јаглеводородни гасови со H2 или ароматични соединенија.
Овој метод има потреба од помалку енергија, но бара зголемени безбедносни мерки поради употребата на експлозивни гасови. Покрај тоа, во двата методи на површината на Colybdenum карбидот се формира јаглероден филм, кој го блокира дел од каталитички активни центри и со тоа ја намалува ефикасноста на користењето на материјалот. Затоа, научниците бараат други методи за својата синтеза.
Во PCCU, се предлага молибден карбид да се добие со користење на метод на синтеза на течноста на течноста на молјбденска сина (т.н. дисперзија на кластелни соединенија на молибден и кислород). Во работата, научниците ја извршија синтезата на Mo2C во неколку фази. Отпрвин добиле молибден сини се должи на намалување на амониум хептамолибдат раствор аскорбинска киселина во присуство на хлороводородна киселина.
И тогаш Молибден сини беше сушен и термички распадна на температура од 750-800 степени Целзиусови, како резултат на кој беше формиран молибден карбид. "Главната разлика на работата спроведена од нашата научна група е интегриран пристап", забележува еден од авторите на работата, вонреден професор на Одделот за колоидна хемија на PCTU, Наталија Гаврилова.
Всушност, ние не сме само ангажирани во синтеза на високо дисперзирани честички, туку ја проучуваме секоја фаза на добивање на каталитички системи, што овозможува, поставување на главните основни модели, за синтеза на производот со наведените својства - тоа е, молибден карбид со висока каталитичка активност. "
Во работата, истражувачите го сменија соодносот на супстанцијата која содржи молибден и редуцирачкиот агенс во првата фаза од синтезата и ја проучувал структурата на како резултат на молибден сина и молибден карбид, кој се синтетизира подоцна од бојата. Катализацијата на MO2C беше оценета со спроведување на реакцијата на конверзијата на метан CH4 (главна компонента на природен гас) и CO2 во гасовита мешавина од H2, CO и H2O, односно синтеза гас.
Се покажа дека веќе на температура од 850 степени Целзиусови, степенот на конверзија на метан е 100 проценти, а примероците се синтетизираат со највисока каталитичка активност, синтетизирана со ниска содржина на редукцијата во почетната мешавина: со нив конверзија CH4 и CO2 во синтеза гас се случува.
Така, научниците откриле дека главната улога во формирањето на структурата и текстурата на катализаторот го репродуцира редуцирачкиот агенс и, со промена на неговата содржина во изворите дисперзирани системи, можно е да се добијат различни модификации на молибден карбид и да се прилагоди порозната структура на катализаторот.
Развиениот метод на синтеза тече при релативно ниски температури (во споредба со традиционалните методи), а синтетизираниот Mo2C има висока каталитичка активност, која ја отвора способноста да го користи овој метод за да се добијат масивни катализатори на превозникот и каталитичките мембрани за различни задачи - вклучувајќи и конверзија на природен гас.
Извор: Голи наука