17:21
Comentarii Adauga Comentariu

_ Perspectivele de reacție ajută la crearea de combustibili lichizi durabili

_ Informațiile despre reacție ajută la combustibili lichizi durabili

Metanolul, produs din dioxidul de carbon din aer, poate fi folosit pentru a produce combustibili neutri din carbon. Dar pentru a face acest lucru, mecanismul prin care metanolul este transformat în hidrocarburi lichide trebuie să fie mai bine înțeles, astfel încât procesul catalitic să poată fi optimizat. Acum, folosind tehnici analitice sofisticate, cercetătorii de la ETH Zürich și de la Institutul Paul Scherrer au dobândit o perspectivă fără precedent asupra acestui mecanism complex.

În timp ce ne străduim să jonglam cu impactul emisiilor cu dorința noastră de a ne menține stilul de viață înfometat de energie, utilizarea dioxidului de carbon din atmosferă pentru a crea noi combustibili este o alternativă interesantă, neutră din carbon. O modalitate de a face acest lucru este de a crea metanol din dioxidul de carbon din aer, folosind un proces numit hidrogenare. Acest metanol poate fi apoi transformat în hidrocarburi. Deși acestea sunt apoi arse, eliberând dioxid de carbon, acesta este echilibrat de dioxidul de carbon captat pentru a face combustibilul.

Pentru a dezvolta pe deplin acest combustibil durabil, o înțelegere mai profundă a mecanismului prin care metanolul - într-o reacție catalizată de zeoliți, materiale solide cu arhitecturi poroase unice — este transformată în hidrocarburi cu lanț lung, este necesară. Având în vedere acest lucru, în cadrul NCCR Catalysis, un Centru național elvețian de competență în cercetare, cercetătorii de la ETH Zürich și-au unit forțele cu cercetătorii de la Paul Scherrer Institut PSI pentru a dezvălui detaliile acestui mecanism de reacție, ale cărui constatări sunt publicate. în revista Nature Catalysis.

„Informația este cheia pentru dezvoltarea catalizatorilor mai selectivi și mai stabili”, explică Javier Pérez-Ramírez, profesor de inginerie cataliză la ETH Zürich și director al NCCR Catalysis, care a coordonat studiu. „Înainte de studiul nostru, în ciuda multor eforturi, aspectele mecanice cheie ale transformării complexe a metanolului în hidrocarburi nu erau bine înțelese.”

Cercetătorii au fost interesați să compare procesul de metanol cu ​​hidrocarburi cu un alt proces: că de transformare a clorurii de metil în hidrocarburi. Rafinăriile de petrol ard frecvent cantități mari de gaz natural nedorit bogat în metan. Această activitate poluantă și risipitoare are ca rezultat exploziile tipice asociate cu rafinăriile de petrol. „Transformarea clorurii de metil în hidrocarburi este un fel de tehnologie de punte”, explică Pérez-Ramírez. „Desigur, ne-am dori să ne îndepărtăm de combustibilii fosili, dar între timp aceasta ar fi o modalitate de a evita irosirea vastelor rezerve de metan valoros.”

Moleculele fugace în fază gazoasă spun povestea

Cheia pentru înțelegerea mecanismelor de reacție complexe, cum ar fi acestea, este detectarea diferitelor specii implicate, inclusiv a produselor intermediare. Tehnicile tradiționale privesc direct suprafața catalizatorului pentru a înțelege reacția, dar o parte importantă a poveștii este spusă de moleculele în fază gazoasă, care se desprind de pe catalizator.

„Aceste molecule sunt adesea foarte reactive și durată foarte scurtă, se descompune în câteva milisecunde. Acest lucru face ca identificarea lor să fie o adevărată provocare, deoarece metodele tradiționale de analiză în fază gazoasă sunt pur și simplu prea lente", explică Patrick Hemberger, om de știință la linia de lumină ultravioletă în vid (VUV) a sursei de lumină elvețiană SLS. , ale căror tehnici analitice sofisticate le-ar permite cercetătorilor să studieze reacția așa cum s-a întâmplat.

La linia de lumina VUV, spectroscopia Photoion Photoelectron Coincidență (PEPICO) a fost recent stabilită ca un instrument analitic puternic în reacțiile catalitice. Combină două tehnici analitice diferite, spectroscopie fotoelectronică și spectrometrie de masă, pentru a oferi informații detaliate despre intermediarii de reacție în fază gazoasă, permițând chiar diferențierea între izomeri.

„Deoarece adunăm simultan două tipuri diferite de informații, putem identifica rapid aceste specii trecătoare chiar și într-un amestec care conține până la o sută de intermediari de reacție și produse. Acest lucru ne oferă o perspectivă fără precedent care pur și simplu nu este posibil cu metode convenționale”, spune Hemberger.

Căile de reacție au dezvăluit

Spectroscopia le-a permis cercetătorilor să dezvăluie modul în care se formează legăturile carbon-carbon și cum crește lanțul de hidrocarburi prin detectarea a numeroase produse intermediare . Pentru cele două procese - metanol în hidrocarbură și clorură de metil în hidrocarbură - cercetătorii au observat că au avut loc diferiți intermediari de reacție. Din aceasta, au putut identifica două căi de reacție distincte, una condusă de radicali metil, prezenți în ambele reacții, și alta condusă de specii oxigenate, așa-numitele cetene, care au apărut doar în reacția metanol la hidrocarbură.

Cercetătorii au putut înțelege și o caracteristică interesantă a reacțiilor: după câteva zile, catalizatorul a fost dezactivat și reacția a fost oprită. Acest lucru s-a datorat formării unui produs secundar nedorit - cocs, care este făcut din hidrocarburi aromatice mari depuse în timpul reacției.

Cu ajutorul unei alte tehnici spectroscopice, spectroscopia de rezonanță paramagnetică electronică, cercetătorii au văzut că producția de clorură de metil în hidrocarburi era mult mai predispusă la formarea de cocs decât producția din metanol. Înarmat cu cunoștințele despre căile de reacție, motivul acestei diferențe a fost clar: „Calea metanol la hidrocarburi se desfășoară pe două căi de reacție, în timp ce ruta clorură de metil la hidrocarbură poate lua doar calea radicalului metil mai reactiv, care este mai predispus la formând cocs”, explică Gunnar Jeschke, a cărei echipă de la ETH Zürich a efectuat studiile de spectroscopie de rezonanță paramagnetică electronică.

Înțelegerea mecanismului de optimizare a procesului

Perspectiva obținută prin acest studiu este esențială pentru dezvoltarea viitoare a combustibililor lichizi într-o manieră durabilă. Aceasta ar putea include găsirea de modalități de a îmbunătăți calea condusă de oxigen, suprimând astfel formarea de cocs.

„Acum avem o înțelegere mai profundă a mecanismului de reacție a metanolului la hidrocarburi sau a clorurii de metil la hidrocarburi și cu aceste cunoștințe. putem optimiza procesul industrial într-un mod țintit pentru a-l face mai eficient”, adaugă Hemberger.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Atmosfera Pământului poate fi sursa de apă lunară

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_ După înfrângerile din Georgia, Trump urmărește să o înlăture pe Liz Cheney din Wyoming...

_ In six months, TAROM will introduce a sales on board programme, similar to low-cost companies

_ Comisia Europeană anunţă lansarea pe orbită a doi sateliţi Galileo care au primit numele unor copii câştigători ai unui concurs de desen

_ Circulaţia rutieră în zona pasajului Olteniţa-Popești Leordeni se închide două nopţi pentru montarea tablierului metalic

_ Christina Hall este desculță lângă plajă în timp ce se alătură soțului Josh pentru o plimbare cu câinii lor

_ Debate to focus on use of data science in energy

_ Mamele din Michigan strâng 39.000 de dolari pentru a hrăni camionagii din convoiul din Detroit, în timp ce regimul Biden îi spune lui Justin Trudeau să alunge convoiul cu o reprimare și mai dură

_ MAG: Cum a otrăvit politica Biserica Evanghelică...

_ Un candidat sprijinit de Donald Trump a câştigat în Ohio nominalizarea republicană pentru un loc în Senat

_ De ce Biden desfășoară marca MAGA împotriva republicanilor...

_ Măsura luată de CFR Călători în folosul cetăţenilor ucraineni refugiaţi în România

_ Rita Ora își arată silueta de invidiat într-un bikini minuscul în timp ce se bucură de soare pe o plajă din Sydney

_ Luca din Love Island este trântit de telespectatori în timp ce un vânzător de pește susține că NU „bate” cu Gemma

_ Gena descoperită în apa din Georgia o posibilă amenințare globală

_ VIDEO Violență extremă a unui angajat Glovo care lovește brutal un bătrân ce a căzut inconștient pe asfalt -Poliția îl caută pe agresor căruia i-a deschis dosar

_ Arsenal anunță că Calum Chambers a devenit al treilea jucător al Gunners care a contractat coronavirus

_ Muzician, 35 de ani, ucis într-un bungalou de 350.000 de lire sterline, era vizat de adolescenți traficanți de droguri care comercializau cocaină

_ Eric Trump dezvăluie mai multe detalii despre raidul FBI Mar-a-Lago

_ Prințesa Charlene și Prințul Albert participă împreună la ceremonia de deschidere a Festivalului TV de la Monte Carlo

_ Un scandal foarte britanic: Claire Foy este prezentată ca ducesa de Argyll în primul trailer al dramei BBC

Sunt vaccinurile ARNm COVID sigure? A apărut Studiul "Evenimente adverse grave de interes special în urma vaccinării ARNm în studiile randomizate"

UK. Se deschide un magazin fără nici un vânzător și fără nici o plată la iesire. Aldi deschide primul magazin fără checkout în Greenwich

_ Macy Gray vorbește despre problemele trans într-un interviu fără restricții cu Piers Morgan

_ Jersey Shore: Vacanță în familie: Angelina Pivarnick merge în Mexic pentru a vedea un tip nou în timp ce soțul se mută

Doar ciuma bubonică mai lipsea - Autoritățile chineze anunță un caz de infecție la om

_ ISTORIA FĂRĂ PERDEA Marius Oprea / Dosarul Revoluţiei. Conspiratorii lui Gorbaciov în România

_ Christina Hall este „fericită”, fostul ei soț Tarek El Moussa așteaptă un copil cu Heather Rae Young

_ LIVE: Pelosi ține un briefing despre călătoria ei în Taiwan

_ Migrantul face semnul „V pentru victorie” al lui Churchill la aterizarea în Dover

_ Războaiele cu litiu: Cum ar putea California să ajute SUA să concureze cu China

_ Principalele cauze ale morții în SUA în timpul pandemiei de COVID-19

_ Ofițerul de poliție din Ottawa este acuzat de abatere pentru că a investigat potențiala legătură între moartea copiilor și starea de vaccinare a părinților

_ Părul cenușiu își poate recăpăta culoarea – dacă scapi de stres

_ De ce sunt mai optimist pentru Marea Britanie în 2022 decât aproape oriunde altundeva în lume, scrie NIALL FERGUSON

_ LABASH: Bisericile politizate Îl aruncă pe Hristos din creștinism...

_ Cercetătorii își propun să transforme aerul marțian, murdăria și lumina soarelui în fier

_ Retailerii europeni sting luminile şi reduc orele de funcţionare pentru a economisi energie

_ Ultima frontiera? Doar o felie de cârnați spanioli

CHINA. SE REIAU TESTELE ÎN FUND. China readuce testele anal Covid pe tampon... tocmai la timp pentru Jocurile Olimpice de iarnă

Putin furios se pregătește să folosească „părintele tuturor bombelor” în timp ce ucrainenii curajoși rețin avansul

Putin avertizează NATO că „toată lumea va fi transformată în cenușă radioactivă” din cauza mișcărilor Ucrainei...

Haosul Covid va cauza și MAI MULTĂ mizerie pentru Marea Britanie: experții avertizează că renașterea ar putea crește haosul călătoriilor

LA CE BUN VACCINUL? ULTRAVACCINAȚII DIN MAREA PRTANIE LOVIȚI PUTERNIC DE COVID. Cazurile zilnice de Covid au atins un nou record de 119.789 pe măsură ce spitalizările cresc

_ Kate și William ar putea menține Jamaica în Commonwealth

_ Nadiya Bychkova a lui Strictly este radiată când sosește pentru încă o zi de repetiții în turneu

_ Întregul lanț de aprovizionare din SUA necesită operațiuni non-stop pentru a remedia întârzierile și costurile portuare

_ Noi îndrumări pentru a reduce ideologia de gen „anti-occidentală” în școlile britanice: procurorul general

_ Pelosi: „Nu vom permite Chinei să izoleze Taiwanul”

_ Sentimentul întreprinderilor mici rămâne scăzut pe măsură ce firmele se luptă cu inflația

_ Sfaturi pentru siguranța alimentelor

_ Formarea galaxiei pitice observată folosind AstroSat din India

_ Studiul inspectează un grup deschis tânăr NGC 3293

_ Astronomii descoperă 21 de noi candidați pitice albe cu masă extrem de mică

_ O nouă analiză arată cum se pot forma norii de sulf în atmosfera lui Venus

_ După ce a depășit infecția cu noul coronavirus, Joe Biden pleacă într-o vacanță pe plajă în Carolina de Sud

_ China a provocat această criză — SUA trebuie să o câștige

_ Propunerea echipei de cercetare ar putea revoluționa medicina spațială, îmbunătățirea sănătății astronauților

_ Explorarea modului în care stelele își determină propriile mase


Pag.1 Pag.2

Nr. de articole la aceasta sectiune: 62, afisate in 2 pagini.