Ny katalysator forvandler drivhusgasser til brintgas
Figur 1. Skematisk sammenligning, SEM billeder, korrelationen mellem antallet af ALD-cyklusser og partikelstørrelsen/populationen, og røntgenfotoelektronkurver for prøverne. (A) Konventionel løsning for LSTN og (B) tilsvarende SEM-billede af LSTN. Målestok, 500 nm. (C) Topotaktisk udløsning via ALD for LSTN-20C-Fe og det tilsvarende SEM-billede af (D) LSTN-20C-Fe efter reduktion. Målestok, 500 nm. Kredit:Ulsan National Institute of Science and Technology
En ny nanokatalysator, der genbruger store drivhusgasser, såsom kuldioxid (CO 2 ) og methan (CH 4 ), til højt værditilvækst brint (H 2 ) gas er blevet udviklet. Denne katalysator forventes i høj grad at bidrage til udviklingen af forskellige affald-til-energi konverteringsteknologier, da den har mere end dobbelt så stor konverteringseffektivitet fra CH 4 til H 2 , sammenlignet med de konventionelle elektrodekatalysatorer.
Et forskerhold, ledet af professor Gun-Tae Kim fra School of Energy and Chemical Engineering ved UNIST har udviklet en ny metode til at forbedre ydeevnen og stabiliteten af katalysatorer, brugt i reaktionen (dvs. tør reformering af metan, DRM), der producerer H 2 og kulilte (CO) fra velkendte drivhusgasser, såsom CO 2 og CH 4 .
De konventionelle katalysatorer, der anvendes til tørreformering af methan (DRM) er nikkel (Ni)-baserede metalkomplekser. Over tid, imidlertid, katalysatorers ydeevne forringes, det samme gør katalysatorens levetid. Dette skyldes, at der ophobes kulstof på overfladen af katalysatorerne, da katalysatorerne klumper sig sammen eller deres reaktion gentages ved en højere temperatur.
"Det ensartede og kvantitativt kontrollerede lag af jern (Fe) via atomlagaflejring (ALD) letter den totaktiske udløsning, stigende fint spredte nanopartikler, " siger Sangwook Joo (kombineret MS/Ph.D. i School of Energy and Chemical Engineering, UNIST), undersøgelsens første forfatter.
Forskerholdet bekræftede også, at opløsning fremmes selv med en meget lille mængde ALD-aflejret Fe-oxid (Fe) 2 O 3 ). "I særdeleshed, ved 20 cyklusser af Fe-oxidaflejring via ALD, partikelpopulationen når over 400 partikler (Ni-Fe-legeringer), " siger Arim Seong fra School of Energy and Chemical Engineering, UNIST, den første medforfatter til undersøgelsen. "Da disse partikler er sammensat af Ni og Fe, de udviste også høj katalytisk aktivitet."
Figur 2. Katalytiske egenskaber for DRM. (A) Reageret metan under DRM-reaktionen for LSTN, LSTN-10C-Fe, og LSTN-20C-Fe. (B) Aktiveringsenergien af metanreaktiviteten beregnet for LSTN, LSTN-10C-Fe, og LSTN-20C-Fe. (C) Tidsafhængighed af CH4-reaktivitet og H2/CO-forhold for LSTN-20C-Fe i DRM ved 700 grader C. Kredit:Ulsan National Institute of Science and Technology
Den nye katalysator udviste høj katalytisk aktivitet for DRM-processen uden observerbar forringelse af ydeevnen i mere end 410 timers kontinuerlig drift. Deres resultater viste også en høj metankonvertering (over 70 %) ved 700 grader C. "Dette er mere end dobbelt så stor effektkonverteringseffektivitet som for de konventionelle elektrodekatalysatorer, " bemærkede professor Kim. "Samlet set, de rigelige legerede nanokatalysatorer via ALD markerer et vigtigt skridt fremad i udviklingen af exsolution og dens anvendelse på energiudnyttelsesområdet."
Varme artikler
-
Skræddersyede enzymatiske løsninger reducerer tid og omkostninger ved bioraffinaderierKredit:MetGen Ikke mad, træagtige materialer (nemlig lignocelluloseholdig biomasse) er det største vedvarende reservoir af fermenterbar stivelse til erstatning for fossile brændstoffer. Det kan br -
Bevis for vandledninger motiveret af en biologisk vandkanalDetaljer om en vandtråd (central kanal) indlejret i en selvsamlet immidazolkanal (blå) i et lipid-dobbeltlag. Summeringen af hændelsen synlige (grønne) og IR (røde) stråler producerer en resulterend -
Lidt af et stræk... materiale, der bliver tykkere, når det trækkesFlydende krystal elastomer med auxetic egenskaber, viser sin fleksibilitet og høje optiske kvalitet. Kredit:Devesh Mistry Forskere har opdaget det første syntetiske materiale, der bliver tykkere - -
Peberplante suger antibiotika til personlig plejeproduktKredit:American Chemical Society Det kan nogle gange være svært at finde tandpasta, sæber og andre toiletartikler uden antibiotika. Deres popularitet har forårsaget en stigning i miljøniveauer af
- Forskere håber at forbedre fremtidige epidemierudsigelser
- Sådan beregnes kubiske yards
- Religiøs tro, der ikke er forbundet med intuition eller rationel tænkning:undersøgelse
- Aberration af lys
- Ultralyd, nanopartikler kan hjælpe diabetikere med at undgå nålen
- Kan knasende forhandlinger bringe Paris-klimatraktaten ud i livet?