Matokeo ya kazi yanachapishwa katika gazeti la Nanomaterials. Wakati wa mwako wa hidrojeni, gesi za chafu hazijengwa, na seli za mafuta zinazotumika kwa msingi wake huzalisha umeme kwa ufanisi mkubwa sana, na hivyo hidrojeni inachukuliwa kuwa mafuta ya kuahidi sana.
Uzalishaji wake wa kisasa wa viwanda unategemea uongofu wa pamoja wa gesi ya asili pamoja na mvuke wa maji uliofanywa kwa digrii 1000 Celsius, lakini njia zaidi ya eco-friendly ni dioksidi ya dioksidi ya methane, malighafi ambayo gesi mbili ya chafu hufanya kazi mara moja - CH4 na CO2. Kwa bahati mbaya, kichocheo cha uongofu wa mvuke katika mchakato huu ni kimezimwa na kuharibiwa, na matumizi ya kichocheo cha ulimwengu kulingana na metali ya kundi la platinum (PT, PD, RH) pia haiwezekani kwa sababu mbalimbali.
Mgombea aliyeahidiwa kwa kichocheo cha dioksidi ya dioksidi ni carbide ya molybdenum (MO2C). Shughuli yake ya kichocheo katika athari inayohusisha hidrokaboni ya mwanga ni sawa na platinum, na bei ni ya chini sana. Aidha, carbide ya molybdenum inakabiliwa na sumu ya kawaida ya kichocheo - sediments za kaboni na misombo ya sulfuri, ambayo inafanya kichocheo kulingana na kazi ya muda mrefu. Hata hivyo, carbide ya molybdenum haijasambazwa katika asili na inaweza tu kupatikana kwa synthetic.
Katika njia ya metallurgiska ya jadi, ni synthesized kutokana na usindikaji wa joto la muda mrefu wa chuma na kaboni, ambayo inaongoza kwa matumizi makubwa ya nishati. Njia nyingine ya kawaida ni kupungua kwa thermostatic ya oksidi za molybdenum na mchanganyiko wa gesi hidrocarbon na H2 au misombo ya kunukia.
Njia hii inahitaji nishati ndogo, lakini inahitaji kuongezeka kwa hatua za usalama kutokana na matumizi ya gesi za kulipuka. Kwa kuongeza, kwa njia zote mbili juu ya uso wa carbide ya molybdenum, filamu ya kaboni huundwa, ambayo inazuia sehemu ya vituo vya kupika na hivyo hupunguza ufanisi wa kutumia vifaa. Kwa hiyo, wanasayansi wanatafuta njia nyingine za awali.
Katika PCTU, carbide ya molybdenum inapendekezwa kupatikana kwa kutumia njia ya awali ya awamu ya kioevu ya bluu ya molybdenum (inayoitwa kueneza kwa misombo ya nguzo ya molybdenum na oksijeni). Katika kazi, wanasayansi walifanya awali ya MO2C katika hatua kadhaa. Mara ya kwanza walipokea bluu ya molybdenum wenyewe kutokana na kupunguza suluhisho la amonia la ancorbic asidi mbele ya asidi hidrokloric.
Na kisha bluu ya molybdenum ilikuwa kavu na ikitengenezwa kwa joto kwa nyuzi 750-800 Celsius, kama matokeo ambayo carbide ya molybdenum iliundwa. "Tofauti kuu ya kazi iliyofanywa na kikundi chetu cha kisayansi ni mbinu jumuishi," anasema mmoja wa waandishi wa kazi, profesa washirika wa idara ya kemia ya colloid ya PCTU, Natalia Gavrilova.
Kwa kweli, sisi sio tu kushiriki katika awali ya chembe zilizogawanyika sana, lakini tunasoma kila hatua ya kupata mifumo ya kichocheo, ambayo inaruhusu, kuweka mifumo kuu ya msingi, kuunganisha bidhaa na mali maalum - yaani, carbide ya molybdenum na shughuli kubwa ya kichocheo. "
Katika kazi, watafiti walibadilisha uwiano wa dutu ya molybdenum na wakala wa kupunguza katika hatua ya kwanza ya awali na kujifunza muundo wa carbide ya molybdenum na molybdenum yenyewe, ambayo inaunganishwa baadaye kutoka kwa rangi. Shughuli ya kichocheo ya MO2C ilipimwa kwa kufanya majibu ya uongofu wa methane CH4 (sehemu kuu ya gesi ya asili) na CO2 katika mchanganyiko wa gesi ya H2, Co na H2O, yaani, gesi ya awali.
Imeonyeshwa kuwa tayari kwa joto la digrii 850 Celsius, kiwango cha uongofu wa methane ni asilimia 100, na sampuli zilizounganishwa na shughuli za juu za kichocheo, zimeunganishwa na maudhui ya chini ya wakala wa kupunguza katika mchanganyiko wa awali: pamoja nao uongofu CH4 na CO2 katika gesi ya awali hutokea.
Kwa hiyo, wanasayansi waligundua kuwa jukumu kuu katika malezi ya muundo na texture ya kichocheo ina wakala wa kupunguza na, kwa kubadilisha maudhui yake katika mifumo iliyogawanyika ya chanzo, inawezekana kupata marekebisho mbalimbali ya carbide ya molybdenum na kurekebisha muundo wa porous ya kichocheo.
Njia iliyoendelea ya awali inapita kwa joto la chini (ikilinganishwa na mbinu za jadi), na MO2C iliyounganishwa ina shughuli kubwa ya kichocheo, ambayo inafungua uwezo wa kutumia njia hii ili kupata catalysts kubwa kwa carrier na catalytic membranes kwa ajili ya kazi mbalimbali - ikiwa ni pamoja na uongofu wa gesi ya asili.
Chanzo: Sayansi ya Naked.