En ny katalysator til at bremse den globale opvarmning

Russiske videnskabsmænd har udviklet en ny, højeffektiv katalysator til industriel forarbejdning af kuldioxid, der gør processen enkel og billig. Forskere fra MISIS University, Lomonosov Moscow State University og Zelinsky Institute of Organic Chemistry deltog i undersøgelsen. Resultaterne er blevet offentliggjort i Materials .

En af de lovende måder at behandle drivhusgasrelateret kuldioxid på er gennem reaktionen af ​​dets interaktion med brint. Ifølge forskerne kan de værdifulde produkter af denne reaktion være syntesegas, forskellige kulbrinter og alkoholer, der er meget udbredt i den kemiske industri. Videnskabelige hold rundt om i verden kæmper for at finde tilstrækkeligt effektive og holdbare katalysatorer (forbindelser, der accelererer forløbet af den kemiske reaktion), som vil tillade opskalering af kuldioxidbehandling til en grøn økonomi.

Forskere fra MISIS University har sammen med deres kolleger fra Lomonosov Moscow State University og Zelinsky Institute of Organic Chemistry udviklet en ny forenklet metode til fremstilling af industrielle kobolt-nikkel-katalysatorer til kuldioxidbehandling.

"Vores katalysatorer er en bulklegering med en porøs overflade og korn i nanoskala, der danner skummende højaktive partikler. På grund af denne struktur og den synergistiske interaktion af Co med Ni er katalysatorerne karakteriseret ved en mere intens interaktion med CO₂ molekyler og høj stabilitet sammenlignet med eksisterende analoger (aktivt element spredt på en keramisk bærer)," forklarede Sergey Roslyakov, seniorforsker ved NUST MISIS.

Forskerne fokuserede på tre problemer:at udforske mulighederne for fuld udnyttelse af kuldioxid (som forstærker drivhuseffekten på planeten), samt at forenkle produktionen af ​​effektive katalysatorer og skabe katalysatorer baseret på tilgængelige råmaterialer.

"Vores arbejde er kendetegnet ved den hurtige og enkle syntese af materiale via forbrænding af reaktive sol-geler. I vores tilgang er det nok at anvende ubetydelig energi til at opvarme et lille volumen af ​​prøven, op til en kubikmillimeter i størrelse, og så fortsætter syntesen i en selvbærende tilstand uden yderligere energiomkostninger," sagde Roslyakov.

Brugen af ​​ikke-standard syntesemetoder har væsentligt reduceret energi- og ressourceomkostningerne i produktionen og brugen af ​​katalysatorerne. Ifølge forfatterne bidrager kobolt til dannelsen af ​​en porøs svampelignende mikrostruktur af katalysatoren og tredobler også nikkels katalytiske egenskaber.

Da hele volumen af ​​katalysatoren består af en metallegering, har den en meget højere varmeledningsevne sammenlignet med keramiske bærere. Som de forklarer, øger dette materialets stabilitet betydeligt under langvarig brug.

"Vi har forenklet metoden til fremstilling af materialer og undgår lange og ikke-trivielle stadier af smeltning, sprøjtning, rengøring, påføring af aktive komponenter på den strukturdannende bærer og andre. På trods af den forenklede synteseproces og sammensætningen af ​​katalysatoren, har vi har opnået en konkurrencedygtig teknologi til katalytisk omdannelse af kuldioxid," tilføjede Roslyakov.

I fremtiden har det videnskabelige team til hensigt at fortsætte søgen efter nye effektive og stabile katalysatorer. + Udforsk yderligere

Genbrug af drivhusgasser:Nanopartikler på perovskitkrystaller undgår 'koksningseffekt'