İşin sonuçları Nanomaterials dergisinde yayınlanmaktadır. Hidrojen yanması sırasında, sera gazları oluşturulmaz ve bazında çalışan yakıt hücreleri çok yüksek verimlilikle elektrik üretir ve bu nedenle hidrojen çok ümit verici yakıt olarak kabul edilir.
Modern endüstriyel üretimi, doğal gazın 1000 derece santigrat derece yapıldığı bir su buharı ile birlikte ortak bir dönüşümüne dayanır, ancak daha çevre dostu bir yöntem, bir karbondioksit dönüşümü, iki sera gazının bir kerede çalıştığı hammaddedir. - CH4 ve CO2. Ne yazık ki, bu işlemdeki buhar dönüşüm katalizörleri devre dışı bırakılır ve tahrip edilir ve platin grup metallerine (PT, PD, RH) dayanan evrensel katalizörlerin kullanılması da çeşitli nedenlerden dolayı imkansızdır.
Karbondioksit dönüşüm katalizörleri için umut verici bir aday molibden karbürdür (MO2C). Işık hidrokarbonları içeren reaksiyonlarda katalitik aktivitesi platin ile karşılaştırılabilir ve fiyat çok daha düşüktür. Ek olarak, molibden karbür, ortak katalitik zehirlere dayanıklıdır - karbon çökeltiler ve sülfür içeren bileşikler, bu da uzun işlerle sürdürülebilir olan katalizörleri sağlar. Bununla birlikte, molibden karbür doğada dağıtılmaz ve yalnızca sentetik ile elde edilebilir.
Geleneksel metalurjik yöntemde, metal ve karbonun uzun vadeli sıcaklık işlenmesi nedeniyle sentezlenir, bu da büyük enerji tüketimine yol açar. Başka bir ortak yöntem, H2 veya aromatik bileşiklerle bir hidrokarbon gaz karışımı ile molibden oksitlerin termostatik azaltılmasıdır.
Bu yöntemin daha az enerjiye ihtiyacı var, ancak patlayıcı gazların kullanımı nedeniyle artan güvenlik önlemleri gerektirir. Ek olarak, her iki yöntemde de molibden karbürün yüzeyinde, katalitik olarak aktif merkezlerin bir kısmını bloke eden ve böylece malzemeyi kullanmanın verimliliğini azaltan bir karbon film oluşturulur. Bu nedenle, bilim adamları sentezi için başka yöntemler arıyorlar.
PCTU'da, molibden karbür, molibden mavisinin sıvı-faz sentezi yöntemi kullanılarak elde edilmesi önerilmektedir (molibden ve oksijenin küme bileşiklerinin dispersiyonu olarak adlandırılır). İşlerde, bilim adamları MO2C'nin sentezini birkaç aşamada yaptılar. İlk başta, hidroklorik asit varlığında amonyum heptamolibdat çözeltisi askorbik asidin azaltılmasından dolayı molibden mavi aldılar.
Ve sonra molibden mavi kurutuldu ve termal olarak 750-800 derece santigrat sıcaklığında, bunun bir sonucu olarak, molibden karbidinin oluşmasıydı. "Bilimsel grubumuz tarafından yürütülen işlerin temel farkı, işin yazarlarından biri olan PCTU, Natalia Gavrilova'nın Kolloid Kimyası Bölüm Profesörü.
Aslında, sadece yüksek oranda dağılmış parçacıkların sentezi ile ilgilenmiyoruz, ancak her bir aşamayı, ana temel kalıpların, ürünün belirtilen özelliklerle sentezlemek için, bu, bu, molibden karbür ile sentezlenmesini sağlayan katalitik sistemlerin elde edilmesinin her aşamasını inceliyoruz. Yüksek katalitik aktivite. "
Çalışmada, araştırmacılar, molibden içeren madde ve azaltma maddesinin sentezin birinci aşamasında oranını değiştirdiler ve hem elde edilen molibden mavisi ve molibden karbürün yapısını inceledi, bu da boyadan daha sonra sentezlenir. MO2C'nin katalitik aktivitesi, metan CH4'ün (doğal gazın ana bileşeni) ve CO2'nin dönüşümünün, yani sentez gazı olan bir H2, CO ve H20'nin gaz karışımına reaksiyonu yaparak değerlendirildi.
Zaten 850 derece santigrat sıcaklıkta, metan dönüşüm derecesinin yüzde 100'ü ve en yüksek katalitik aktivite ile sentezlendiği, ilk karışımdaki indirgeme maddesinin düşük içeriği ile sentezlenen numuneler gösterildiği gösterilmiştir: onlarla dönüşüm Sentez gazında CH4 ve CO2 oluşur.
Böylece, bilim adamları, katalizörün yapısının ve dokusunun oluşumundaki ana rolünün azaltma maddesini çaldığını ve içeriğini kaynak dağılan sistemlerde değiştirerek, molibden karbürün çeşitli modifikasyonlarını elde etmek ve gözenekli yapıyı ayarlamak mümkündür. katalizörün.
Gelişmiş sentez yöntemi, nispeten düşük sıcaklıklarda (geleneksel yöntemlere kıyasla) akar ve sentezlenen MO2C, çeşitli görevler için taşıyıcı ve katalitik membranlarda masif katalizörler elde etmek için bu yöntemi kullanma yeteneğini açan yüksek bir katalitik aktiviteye sahiptir - doğal gazın dönüşümü dahil.
Kaynak: Çıplak Bilim