పని యొక్క ఫలితాలు సూక్ష్మపదార్ధాల పత్రికలో ప్రచురించబడతాయి. హైడ్రోజన్ దహన సమయంలో, గ్రీన్హౌస్ వాయువులు ఏర్పడవు, మరియు దాని ఆధారంగా పనిచేసే ఇంధన కణాలు చాలా అధిక సామర్థ్యంతో విద్యుత్తును ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు అందువలన హైడ్రోజన్ చాలా మంచి ఇంధనం అని భావిస్తారు.
దీని ఆధునిక పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి 1000 డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద నిర్వహించిన నీటి ఆవిరితో కలిసి సహజ వాయువును ఉమ్మడి మార్పిడిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కానీ మరిన్ని పర్యావరణ అనుకూలమైన పద్ధతి, మీథేన్ యొక్క కార్బన్ డయాక్సైడ్ మార్పిడి, దీనిలో రెండు గ్రీన్హౌస్ వాయువు ఒకేసారి పనిచేస్తుంది - ch4 మరియు co2. దురదృష్టవశాత్తు, ఈ ప్రక్రియలో ఆవిరి మార్పిడి ఉత్ప్రేరకాలు క్రియారహితం మరియు నాశనమయ్యాయి మరియు ప్లాటినం సమూహం లోహాల (PT, PD, RH) ఆధారంగా సార్వత్రిక ఉత్ప్రేరకాలను ఉపయోగించడం వలన వివిధ కారణాల వల్ల కూడా అసాధ్యం.
కార్బన్ డయాక్సైడ్ మార్పిడి ఉత్ప్రేరకాలు కోసం ఒక మంచి అభ్యర్థి మాలిబ్డిన్ కార్బైడ్ (MO2C). కాంతి హైడ్రోకార్బన్లు పాల్గొన్న ప్రతిచర్యలలో దాని ఉత్ప్రేరక కార్యకలాపాలు ప్లాటినంతో పోల్చవచ్చు మరియు ధర చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. అదనంగా, మాలిబ్డిన్ కార్బైడ్ సాధారణ ఉత్ప్రేరక విషపూరితానికి నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది - కార్బన్ అవక్షేపాలు మరియు సల్ఫర్-కలిగిన సమ్మేళనాలు, ఇది దీర్ఘకాలంతో నిలకడగా ఉన్న ఉత్ప్రేరకాలు చేస్తుంది. అయితే, మాలిబ్డిన్ కార్బైడ్ ప్రకృతిలో పంపిణీ చేయబడదు మరియు సింథటిక్ ద్వారా మాత్రమే పొందవచ్చు.
సాంప్రదాయ మెటలర్జికల్ పద్ధతిలో, మెటల్ మరియు కార్బన్ యొక్క దీర్ఘకాలిక ఉష్ణోగ్రత ప్రాసెసింగ్ కారణంగా ఇది సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది, ఇది పెద్ద శక్తి వినియోగం దారితీస్తుంది. మరొక సాధారణ పద్ధతి H2 లేదా సుగంధ సమ్మేళనాలతో హైడ్రోకార్బన్ వాయువుల మిశ్రమంతో మాలిబ్డినం ఆక్సైడ్ యొక్క థర్మోస్టాటిక్ తగ్గింపు.
ఈ పద్ధతి తక్కువ శక్తి అవసరం, కానీ పేలుడు వాయువుల ఉపయోగం కారణంగా ఇది భద్రతా చర్యలు అవసరం. అదనంగా, మాలిబ్డినం కార్బైడ్ యొక్క ఉపరితలంపై రెండు పద్ధతుల్లో, కార్బన్ చిత్రం ఏర్పడింది, ఇది ఉత్ప్రేరకంగా క్రియాశీల కేంద్రాల యొక్క భాగాన్ని అడ్డుకుంటుంది మరియు ఆ పదార్థాన్ని ఉపయోగించడం యొక్క సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది. అందువలన, శాస్త్రవేత్తలు దాని సంశ్లేషణ కోసం ఇతర పద్ధతులను చూస్తున్నారు.
PTU లో, మాలిబ్డిన్ కార్బైడ్ మాలిబ్డిన్ బ్లూ యొక్క ద్రవ-దశ సంశ్లేషణ యొక్క పద్ధతిని ఉపయోగించి పొందవచ్చు (మాలిబ్డినం మరియు ఆక్సిజన్ యొక్క క్లస్టర్ సమ్మేళనాలు అని పిలుస్తారు). పనిలో, శాస్త్రవేత్తలు MO2C యొక్క సంశ్లేషణను అనేక దశల్లో ప్రదర్శించారు. మొదటి వద్ద వారు హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం సమక్షంలో అమ్మోనియం Heptamolibdate పరిష్కారం ఆస్కార్బిక్ ఆమ్లం తగ్గింపు కారణంగా వారు మాలిబ్డినం నీలం తాము అందుకున్నారు.
ఆపై మాలిబ్డినం నీలం ఎండిన మరియు ఉష్ణోగ్రత 750-800 డిగ్రీల సెల్సియస్ ఉష్ణోగ్రత వద్ద కుళ్ళిపోయిన, దీని ఫలితంగా మాలిబ్డిన్ కార్బైడ్ ఏర్పడింది. "మా సైంటిఫిక్ గ్రూప్ నిర్వహించిన పని ప్రధాన వ్యత్యాసం ఒక సమీకృత విధానం," పని రచయితలలో ఒకరు, PTUOD యొక్క కొలోయిడ్ కెమిస్ట్రీ విభాగం యొక్క అసోసియేట్ ప్రొఫెసర్, నటాలియా గావ్రిలోవా.
వాస్తవానికి, మేము అత్యంత చెదరగొట్టబడిన కణాల సంశ్లేషణలో మాత్రమే నిమగ్నమయ్యాము, కానీ ప్రధాన ప్రాథమిక నమూనాలను ఏర్పాటు చేయడానికి ప్రతి దశను మేము అధ్యయనం చేస్తాము, ఇది పేర్కొన్న లక్షణాలతో ఉత్పత్తిని సంశ్లేషణ చేయడానికి - అంటే, మాలిబ్డిన్ కార్బైడ్ అధిక ఉత్ప్రేరక కార్యాచరణ. "
పనిలో, పరిశోధకులు మాలిబ్డినం-ఉన్న పదార్ధం యొక్క నిష్పత్తిని మార్చారు మరియు సంశ్లేషణ యొక్క మొదటి దశలో తగ్గించే ఏజెంట్ను మార్చారు మరియు ఫలితంగా మాలిబ్డినం నీలం మరియు మాలిబ్డిన్ కార్బైడ్ యొక్క నిర్మాణాన్ని అధ్యయనం చేశారు, ఇది డై నుండి తరువాత సంశ్లేషణ చేయబడుతుంది. MO2C యొక్క ఉత్ప్రేరక కార్యకలాపాలు Methane Ch4 (సహజ వాయువు యొక్క ప్రధాన భాగం) మరియు CO2 యొక్క H2, CO మరియు H2O యొక్క వాయువు మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది సంశ్లేషణ వాయువు.
ఇది 850 డిగ్రీల సెల్సియస్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఇప్పటికే, మీథేన్ మార్పిడి యొక్క డిగ్రీ 100 శాతం, మరియు అత్యధిక ఉత్ప్రేరక కార్యకలాపాలతో సంశ్లేషణ చేయబడిన నమూనాలు, ప్రారంభ మిశ్రమాన్ని తగ్గించే ఏజెంట్ యొక్క తక్కువ కంటెంట్తో సంశ్లేషణ చేస్తాయి: వారితో మార్పిడి సంశ్లేషణ వాయువులో ch4 మరియు Co2 సంభవిస్తుంది.
అందువల్ల, సారాంశం యొక్క నిర్మాణం మరియు ఆకృతిని ఏర్పరచడంలో ప్రధాన పాత్ర తగ్గుతుంది మరియు మూలం చెదరగొట్టబడిన వ్యవస్థలలో దాని కంటెంట్ను మార్చడం ద్వారా, మాలిబ్డిన్ కార్బైడ్ యొక్క వివిధ మార్పులను పొందడం మరియు పోరస్ నిర్మాణాన్ని సర్దుబాటు చేయడం సాధ్యపడుతుంది ఉత్ప్రేరకం యొక్క.
సామాన్యమైన తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు (సాంప్రదాయ పద్ధతులతో పోలిస్తే) మరియు సంశ్లేషణ యొక్క అభివృద్ధి చెందిన పద్ధతి, మరియు సింథసైజ్డ్ MO2C అధిక ఉత్ప్రేరక కార్యకలాపాలను కలిగి ఉంటుంది, ఇది వివిధ పనులకు క్యారియర్ మరియు ఉత్ప్రేరక పొరలను భారీ ఉత్ప్రేరకాలను పొందటానికి ఈ పద్ధతిని ఉపయోగించుకునే సామర్థ్యాన్ని తెరుస్తుంది - సహజ వాయువు మార్పిడితో సహా.
మూలం: నేకెడ్ సైన్స్