Ir-riżultati tax-xogħol huma ppubblikati fil-magażin tan-nanomaterjali. Matul il-kombustjoni ta 'l-idroġenu, il-gassijiet b'effett ta' serra ma jiġux iffurmati, u ċ-ċelloli tal-fjuwil li joperaw fuq il-bażi tagħha jiġġeneraw l-elettriku b'effiċjenza għolja ħafna, u għalhekk l-idroġenu huwa kkunsidrat bħala fjuwil promettenti ħafna.
Il-produzzjoni industrijali moderna tagħha hija bbażata fuq konverżjoni konġunta tal-gass naturali flimkien ma 'fwar ta' l-ilma mwettaq f'1000 grad Celsius, iżda metodu aktar favur l-ambjent huwa konverżjoni tad-dijossidu tal-karbonju tal-metanu, il-materja prima li fiha żewġ gassijiet serra - CH4 u CO2. Sfortunatament, il-katalisti għall-konverżjoni tal-fwar f'dan il-proċess huma diżattivati u meqruda, u l-użu ta 'katalizzaturi universali bbażati fuq il-metalli tal-grupp tal-platinu (PT, PD, RH) huwa wkoll impossibbli għal diversi raġunijiet.
Kandidat promettenti għall-katalisti tal-konverżjoni tad-dijossidu tal-karbonju huwa l-karbur tal-molibdenu (MO2C). L-attività katalitika tagħha fir-reazzjonijiet li jinvolvu idrokarburi ħfief hija komparabbli mal-platinu, u l-prezz huwa ħafna inqas. Barra minn hekk, il-karbur tal-molibdenu huwa reżistenti għall-veleni katalitiċi komuni - sedimenti tal-karbonju u komposti li fihom il-kubrit, li jagħmel il-katalisti bbażati fuqha sostenibbli bix-xogħol twil. Madankollu, karbur tal-molibdenu mhux imqassam fin-natura u jista 'jinkiseb biss minn sintetiku.
Fil-metodu metallurġiku tradizzjonali, huwa sintetizzat minħabba l-ipproċessar tat-temperatura fit-tul tal-metall u tal-karbonju, li jwassal għal konsum kbir ta 'enerġija. Metodu komuni ieħor huwa t-tnaqqis termostatiku tal-ossidi tal-molibdenu b'taħlita ta 'gassijiet ta' idrokarburi b'komposti H2 jew aromatiċi.
Dan il-metodu jeħtieġ inqas enerġija, iżda jeħtieġ miżuri ta 'sigurtà miżjuda minħabba l-użu ta' gassijiet splussivi. Barra minn hekk, fiż-żewġ metodi fuq il-wiċċ tal-karbur tal-molibdenu, iffurmat film tal-karbonju, li jimblokka porzjon ta 'ċentri attivi katalitikament u b'hekk inaqqas l-effiċjenza tal-użu tal-materjal. Għalhekk, ix-xjentisti qed ifittxu metodi oħra għas-sinteżi tagħha.
Fil-PCTU, il-karbur tal-molibdenu huwa propost li jinkiseb bl-użu ta 'metodu ta' sinteżi ta 'fażi likwida ta' molibdenu blu (hekk imsejħa tixrid ta 'komposti ta' cluster ta 'molibdenu u ossiġnu). Fix-xogħol, ix-xjentisti wettqu s-sinteżi tal-MO2C f'diversi stadji. Għall-ewwel huma rċevew molibdenu blu infushom minħabba t-tnaqqis tas-soluzzjoni ta 'l-ammonju heptamolibdate aċidu askorbiku fil-preżenza ta' aċidu idrokloriku.
U allura l-molibdenu blu ġie mnixxef u dekompost bis-sħana f'temperatura ta '750-800 gradi Celsius, bħala riżultat ta' liema l-karbur tal-molibdenu ġie ffurmat. "Id-differenza ewlenija tax-xogħol imwettaq mill-grupp xjentifiku tagħna huwa approċċ integrat," jinnota wieħed mill-awturi tax-xogħol, il-Professur Assoċjat tad-Dipartiment tal-Kimika Kollojde tal-PCTU, Natalia Gavrilova.
Fil-fatt, aħna mhux biss involuti fis-sinteżi ta 'partiċelli mxerrda ħafna, iżda aħna jistudjaw kull stadju ta' kisba sistemi katalitiċi, li tippermetti, li tistabbilixxi l-mudelli fundamentali ewlenin, li sintetizzati l-prodott ma 'l-proprjetajiet speċifikati - jiġifieri, molibdenu karbur ma attività katalitika għolja. "
Fix-xogħol, ir-riċerkaturi biddlu l-proporzjon ta 'sustanza li fiha l-molibdenu u l-aġent li jnaqqas fl-ewwel stadju tas-sinteżi u studjaw l-istruttura kemm tal-molibdenu blu u l-karbur tal-molibdenu nnifsu, li huwa sintetizzat aktar tard miż-żebgħa. L-attività katalitika ta 'MO2C ġiet evalwata billi twettaq ir-reazzjoni tal-konverżjoni tal-metanu CH4 (komponent ewlieni tal-gass naturali) u CO2 f'taħlita gassuża ta' H2, CO u H2O, jiġifieri, gass sinteżi.
Intwera li diġà f'temperatura ta '850 grad Celsius, il-grad ta' konverżjoni tal-metanu huwa 100 fil-mija, u kampjuni sintetizzati bl-ogħla attività katalitika, sintetizzati b'kontenut baxx ta 'l-aġent tat-tnaqqis fit-taħlita inizjali: magħhom il-konverżjoni CH4 u CO2 fis-sinteżi tal-gass iseħħ.
Għalhekk, ix-xjentisti sabu li r-rwol ewlieni fil-formazzjoni tal-istruttura u l-istruttura tal-katalist għandu l-aġent li jnaqqas u, billi tbiddel il-kontenut tiegħu fis-sistemi mxerrda mis-sors, huwa possibbli li jinkisbu diversi modifiki tal-karbur tal-molibdenu u jaġġustaw l-istruttura poruża tal-katalist.
Il-metodu żviluppat ta 'flussi ta' sinteżi f'temperaturi relattivament baxxi (meta mqabbla ma 'metodi tradizzjonali), u l-MO2C sintetizzat għandu attività katalitika għolja, li tiftaħ il-ħila li tuża dan il-metodu biex tikseb katalisti massivi fuq it-trasportatur u l-membrani katalitiċi - inkluż il-konverżjoni tal-gass naturali.
Sors: Xjenza Naked