Effektiv fototermisk CO₂-metanering over NiFe-legering nanopartikler
De massive udledninger af CO2 fra udnyttelsen af fossile brændstoffer har forårsaget en række miljøproblemer og klimaændringer. Drevet af den hurtige udvikling af grøn brint og CO2 opsamlingsteknologier, hydrogenering af CO2 til kulbrintebrændstoffer og kemikalier er ved at blive en lovende proces til reduktion af CO2-fodaftryk og lagring af vedvarende energi. Fototermisk katalyse muliggør effektiv CO2 konvertering under milde forhold.
En undersøgelse ledet af Prof. Kang Cheng (College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University) og Prof. Ye Wang (College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University) evaluerede katalysatorer ved hjælp af en højtryksreaktorkvartsreaktor med fast leje med en firkantet hulrum i midten for at introducere lys. Studiet er publiceret i tidsskriftet Science China Chemistry .
En række fototermiske katalysatorer af NiFe-legering blev syntetiseret ved anvendelse af den urea-assisterede udfældningsmetode for CO2 metanering, hvor de bimetalliske NiFe nanopartikler med Al2 O3 da den strukturelle promotor og Ni/Fe atomforhold på 7 havde den bedste katalytiske ydeevne.
CO2 konverteringsraten kan nå op på 98 %, CH4 selektiviteten er 99 % uden ekstern opvarmning. Katalysatoren kan fungere stabilt i mere end 100 timer. Sammenlignet med andre katalysatorer blev det fundet, at den lille legeringspartikelstørrelse (~21 nm) og den unikke lagdelte struktur af NiFeAl-katalysatoren kunne forstærke LSPR-effekten af NiFe-legering.
Sammenlignet med Ni eller Fe kan NiFe-legeringer fremme CO2 metanering synergisk. Temperaturen på overfladen af katalysatoren blev detekteret til at være så høj som 356 °C under lysbestråling observeret af et infrarødt kamera, hvilket indikerer, at katalysatoren var i stand til effektivt at omdanne lysenergi til varmeenergi.
Dette papir udarbejdede ikke kun en effektiv katalysator for CO2 metanering, men gav også ideen til det strukturelle design af en fototermisk katalysator.
Flere oplysninger: Jiarong Li et al., Effektiv fototermisk CO2-metanering over NiFe-legeringsnanopartikler med forbedret lokaliseret overfladeplasmonresonanseffekt, Science China Chemistry (2023). DOI:10.1007/s11426-023-1876-4
Leveret af Science China Press
Varme artikler
-
Konstruerede proteiner klæber som lim - selv i vandDette billede viser adhæsion mellem silicaspidsen af et atomkraftmikroskop og klæbende fibre fremstillet ved at fusionere muslingefodsproteiner og curli-amyloidfibre. Kredit:Yan Liang Skaldyr so -
Udnyttelse af mikroorganismer til smarte mikrosystemerIntegration af en struktur med Vorticella (Øverst, EN, B). Gentagne bevægelser af en struktur på grund af kraften fra Vorticella og flow (nedre, C, D). Kredit:Toyohashi University of Technology. -
Følsom sensor registrerer Downs syndrom DNAKredit:American Chemical Society Ifølge Centers for Disease Control and Prevention, Downs syndrom er den mest almindelige fødselsdefekt, forekommer en gang hver 700 fødsler. Imidlertid, traditione -
Lægemiddelleverende nanopartikler søger og ødelægger undvigende kræftstamcellerIllinois -forskere udviklede nanopartikler, der kan målrette mod kræftstamceller (gul), de sjældne celler i en tumor (blå), der kan få kræft til at gentage sig eller sprede sig. Kredit:Dipanjan Pan