Nanopartikelkatalysatoren wandeln Kohlendioxid in Kohlenmonoxid um, um nützliche Verbindungen herzustellen

Als Treibhausgas trägt Kohlendioxid (CO 2 ) zum Klimawandel bei, wenn es sich in der Atmosphäre ansammelt. Eine Möglichkeit, die Menge an unerwünschtem CO 2 in der Atmosphäre zu reduzieren, besteht darin, das Gas in ein nützliches Kohlenstoffprodukt umzuwandeln, mit dem wertvolle Verbindungen erzeugt werden können.

In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde Nanopartikel mit Beta-Phase-Molybdän-Carbid (β-Mo 2 C) Katalysatoren auf einem Siliziumdioxid (SiO 2 ) unterstützt, um die Umwandlung von CO 2 in nützlichere Kohlenmonoxid (CO) -Gas zu beschleunigen.

CO 2 ist ein sehr stabiles Molekül, das die Umwandlung des Treibhausgases in andere Moleküle herausfordernd macht. Katalysatoren können in chemischen Reaktionen verwendet werden , um die Energiemenge zu senken, die zur Form oder zum Brechen chemischer Bindungen erforderlich ist, und werden in der Reaktion des Reverse -Wassergasverschiebung (RWGS) verwendet, um CO 2 und Wasserstoffgas (H 2 ) in CO und Wasser (H) umzuwandeln (H). 2 O).

Wichtig ist, dass das von der Reaktion erzeugte CO -Gas in Kombination mit H 2 als Syngas oder Synthesegas bezeichnet wird und als Kohlenstoffquelle verwendet werden kann, um andere wichtige Verbindungen zu erzeugen.

Traditionelle Katalysatoren in der RWGS -Reaktion werden aus Edelmetallen bestehen , einschließlich Platin (PT), Palladium (PD) und Gold (AU), wodurch die Kosteneffizienz der Reaktion begrenzt wird. Aus diesem Grund werden neue Katalysatormaterialien und Formationsmethoden entwickelt, um die Praktikabilität der RWGS -Reaktion als Mittel zur Senkung des atmosphärischen CO 2 und zur Erzeugung von Syntien zu erhöhen.

Um die Kostenprobleme traditioneller RWGS - Katalysatoren anzugehen -Cost-Katalysator könnte die Aktivitätsniveaus von β-MO 2 C mit einer Silica-Oxid-Unterstützung in der RWGS-Reaktion verbessern.

Das Team veröffentlichte seine Studie am 30. April in Carbon Future .

"Die Gesellschaft bewegt sich in Richtung einer kohlenstoffneutralen Wirtschaft. Kohlendioxid ist ein Treibhausgas. Daher könnte jede Technologie, die die Kohlenoxidbindung in diesem Molekül zerlegen und Kohlenstoff in eine Mehrwertchemikalie verwandeln kann, von großem Interesse sein.

"Eine wichtige C1 -Chemikalie ist Kohlenmonoxid, die ein wesentlicher Ausgangspunkt für die Herstellung einer Reihe von Produkten wie synthetische Kraftstoffe und Vitamin A ist" in Urbana-Champaign und Senior Autor der Zeitung.

Wichtig ist, dass die Struktur der SIO 2- Katalysatorstruktur die katalytische Aktivität von β-MO 2 C 8-fach im Vergleich zu Massen-β-MO 2 C. Auch bei einer verbesserten katalytischen Aktivität zeigte, zeigte der Katalysator von β-MO 2 C/SiO 2 eine hohe CO-Umwandlung und erhöhte Stabilität im Vergleich zu Massen-β-MO-MO 2 C bei RWGS-Reaktionen.

"Eine wichtige Entdeckung unserer Arbeit ist ein neues Verfahren zur Herstellung von Katalysatoren mit hohen Metallladungen aus Molybdän-Carbid-Nanopartikeln. Solche Metallkarbidkatalysatoren werden zur Umwandlung von Kohlendioxid mit hoher Produktionsrate und Selektivität entwickelt", sagte Andrew Kuhn, früher Doktorand der Abteilung für chemische und biomolekulare Ingenieurwesen an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign und Erstautor des Papiers.

Insbesondere synthetisierten die Forscher β-MO-MO 2 C-Nanopartikel-Katalysatoren, die auf eine SiO 2- Unterstützung absorbiert wurden (β-MO 2 C/SiO 2 ). Die amorphe Struktur der SIO 2- Unterstützung war für die Bildung, Aktivität und Stabilität des β-MO 2 C/SiO 2- Katalysators von entscheidender Bedeutung.

Das Team testete zusätzlich Cäsium (CE), Magnesium (Mg), Titan (TI) und Aluminium (AL) als Potentialträger, lieferte jedoch den Katalysator auf SiO 2 die beste Katalysatorbildung bei Temperatur von 650 ° C.

"Es scheint Ingenieurwesen an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign und Co-Autor des Papiers. Tintenstrahl

Rezeptivbeschichtung, Antikorrosionspigmente, Mattierungsmittel