Rezultatet e punës publikohen në revistën nanomaterials. Gjatë djegies së hidrogjenit, gazrat serrë nuk formohen, dhe qelizat e karburantit që veprojnë në bazë të saj gjenerojnë energji elektrike me efikasitet shumë të lartë dhe prandaj hidrogjeni konsiderohet si lëndë djegëse shumë premtuese.
Prodhimi i saj modern industrial bazohet në një konvertim të përbashkët të gazit natyror së bashku me një avull ujor të kryer në 1000 gradë Celsius, por një metodë më eko-miqësore është një konvertim i dioksidit të karbonit të metanit, lënda e parë në të cilën dy gaz serrë vepron në të njëjtën kohë - CH4 dhe CO2. Për fat të keq, katalizat e konvertimit me avull në këtë proces janë çaktivizuar dhe shkatërruar, dhe përdorimi i katalizatorëve universal të bazuar në metalet e grupit të platinum (PT, PD, RH) është gjithashtu e pamundur për një sërë arsyesh.
Një kandidat premtues për katalizatorët e konvertimit të dioksidit të karbonit është karabit molibden (mo2c). Aktiviteti i saj katalitik në reagime që përfshijnë hidrokarburet e lehta është e krahasueshme me platin, dhe çmimi është shumë më i ulët. Përveç kësaj, karabit molibden është rezistent ndaj poisoneve të zakonshme katalitike - sedimentet e karbonit dhe komponimet që përmbajnë squfur, gjë që e bën katalizatorët e bazuar në të qëndrueshëm me punë të gjatë. Megjithatë, karabit molibden nuk shpërndahet në natyrë dhe mund të merret vetëm me sintetikë.
Në metodën tradicionale metalurgjike, është sintetizuar për shkak të përpunimit të temperaturës afatgjatë të metalit dhe karbonit, i cili çon në konsum të madh të energjisë. Një tjetër metodë e zakonshme është zvogëlimi termostatik i oksideve të molibdenit me një përzierje të gazrave të hidrokarbureve me komponimet H2 ose aromatike.
Kjo metodë ka nevojë për më pak energji, por kërkon masa më të mëdha të sigurisë për shkak të përdorimit të gazeve shpërthyese. Përveç kësaj, në të dyja metodat në sipërfaqen e karabit molibden, formohet një film i karbonit, i cili bllokon një pjesë të qendrave aktive katalizuese dhe kështu redukton efikasitetin e përdorimit të materialit. Prandaj, shkencëtarët po kërkojnë metoda të tjera për sintezën e saj.
Në PCTU, molybdenum karabit propozohet të merret duke përdorur një metodë të sintezës së fazës së lëngshme të molibdenit blu (të ashtuquajturat shpërndarje të përbërësve të grupeve të molibdenit dhe oksigjenit). Në punë, shkencëtarët kryen sintezën e MO2C në disa faza. Në fillim ata morën vetë molibden blu për shkak të reduktimit të acidit askorbik askorbik të amonit në prani të acidit hidroklorik.
Dhe pastaj molibden blu u tha dhe u dekompozoi termikisht në një temperaturë prej 750-800 gradë Celsius, si rezultat i të cilit u formua karabit molibden. "Dallimi kryesor i punës së kryer nga grupi ynë shkencor është një qasje e integruar", vëren një nga autorët e punës, profesor i asociuar i Departamentit të Kujdesit Colloid të PCTU, Natalia Gavrilova.
Në fakt, ne nuk jemi të angazhuar vetëm në sintezën e grimcave shumë të shpërndara, por ne studiojmë çdo fazë të marrjes së sistemeve katalitike, e cila lejon, vendosjen e modeleve kryesore themelore, për të sintetizuar produktin me pronat e specifikuara - që është, karabit me molibden me aktiviteti i lartë katalitik. "
Në punë, studiuesit ndryshuan raportin e substancës që përmbajnë molybdenum dhe agjentin reduktues në fazën e parë të sintezës dhe studioi strukturën e të dy vetë molibdenit dhe molibdenit që rezulton në vetvete, i cili sintetizohet më vonë nga bojë. Aktiviteti katalitik i MB2C u vlerësua duke kryer reagimin e konvertimit të metanit CH4 (përbërësi kryesor i gazit natyror) dhe CO2 në një përzierje të gaztë të H2, Co dhe H2O, që është, gazi i sintezës.
Është treguar se tashmë në një temperaturë prej 850 gradë Celsius, shkalla e konvertimit të metanit është 100 për qind, dhe mostrat e sintetizuara me aktivitetin më të lartë katalitik, të sintezuara me një përmbajtje të ulët të agjentit reduktues në përzierjen fillestare: me ta konvertimin CH4 dhe CO2 në gazin e sintezës ndodh.
Kështu, shkencëtarët zbuluan se roli kryesor në formimin e strukturës dhe cilësi të katalizatorit luan agjentin reduktues dhe, duke ndryshuar përmbajtjen e saj në sistemet e shpërndara në burim, është e mundur të merren modifikime të ndryshme të karabit të molibdenit dhe të rregullojnë strukturën poroze e katalizatorit.
Metoda e zhvilluar e sintezës rrjedh në temperatura relativisht të ulëta (krahasuar me metodat tradicionale), dhe MO2C i sintetizuar ka një aktivitet të lartë katalitik, i cili hap aftësinë për të përdorur këtë metodë për të marrë katalizatorë masiv në transportuesin dhe membranat katalitike për detyra të ndryshme - duke përfshirë konvertimin e gazit natyror.
Burimi: Shkenca e zhveshur