17:42 2022-07-01
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Revizuirea tehnologiilor care sporesc potențialul de conversie a dioxidului de carbon în produse utile
_ Revizuirea tehnologiilor care sporesc potențialul pentru conversia dioxidului de carbon în produse utile
Emisia excesivă de gaze cu efect de seră, în special dioxid de carbon, crește rapid temperatura medie globală. Captarea dioxidului de carbon și transformarea acestuia în combustibili și substanțe chimice utile poate fi o modalitate ideală de a reduce concentrația de dioxid de carbon și de a ușura această problemă gravă de mediu.
Printre tehnologiile care sunt promițătoare pentru conversia dioxidului de carbon se numără hidrogenarea dioxid de carbon. Interesul este puternic deoarece hidrogenul este o energie verde și durabilă care poate fi produsă în mod continuu. Lucrând pentru a avansa tehnologia, diverși cercetători au testat o serie de catalizatori pentru hidrogenarea dioxidului de carbon, dar există încă provocări în aplicarea acestor catalizatori în medii industriale. Catalizatorii pe bază de cadre metal-organice oferă o alternativă la catalizatorii tradiționali pentru aceste tehnologii. Astfel, echipa de cercetători a revizuit sistematic catalizatorii bazați pe cadre metalo-organice pentru hidrogenarea selectivă a dioxidului de carbon cu scopul de a dezvolta catalizatori care au un potențial mare în aplicațiile viitoare ale hidrogenării dioxidului de carbon.
Echipa și-a publicat. descoperirile din Nano Research.
Captarea dioxidului de carbon a devenit o modalitate importantă de a reduce impactul negativ pe care îl are asupra mediului. Dar odată ce dioxidul de carbon este captat, cercetătorii se confruntă cu provocarea de a face cu dioxidul de carbon capturat, deoarece în trecut nu au existat utilizări industriale pentru un volum atât de mare de dioxid de carbon. Știind că hidrogenarea naturală a carbonului a produs surse de energie fosilă, cum ar fi petrolul, cărbunele și gazele naturale, în timpul fotosintezei, cercetătorii au stabilit că hidrogenarea sintetică a dioxidului de carbon are un mare potențial ca metodă de reutilizare a dioxidului de carbon captat.
Dar găsirea catalizatorului potrivit pentru a fi utilizat în hidrogenarea dioxidului de carbon a fost o provocare, deoarece catalizatorii tradiționali necesită o temperatură ridicată pentru a transforma dioxidul de carbon. Aceste condiții dure de căldură cresc emisiile de carbon și provoacă sinterizarea rapidă a substanțelor active. Și activitatea catalitică limitată și selectivitatea pentru hidrogenarea dioxidului de carbon pe catalizatorii tradiționali încă constrâng dezvoltarea în industrie. Cercetătorii au dorit să construiască catalizatori noi pentru hidrogenarea dioxidului de carbon cu performanță catalitică mai mare în condiții mai blânde, în special pentru evitarea temperaturii ridicate.
Cercetătorii și-au îndreptat atenția către catalizatori pe bază de cadre metalo-organice. Cadrele metalo-organice, o clasă de materiale cristaline, pot oferi o platformă ideală pentru a construi catalizatori noi pentru hidrogenarea dioxidului de carbon în condiții blânde. Cadrele metalo-organice oferă avantajul de a fi cadre reglabile cu pori bine delimitați care încurajează construirea de diferite site-uri catalitice. Aceste structuri catalitice pot fi utilizate pentru diferite produse, cum ar fi monoxid de carbon, metan, acid formic, metanol și produse C2+. În cercetarea lor, echipa a efectuat o revizuire detaliată, sistematică, a unei varietăți de catalizatori pe bază de cadre metal-organice pentru utilizarea potențială în hidrogenarea selectivă a dioxidului de carbon.
Deși s-au făcut multe progrese în dezvoltarea metalelor-organice. catalizatori bazați pe cadre organice, cercetătorii observă că rămân mai multe provocări. Sunt necesare cercetări mai aprofundate pentru a aborda aceste probleme. Privind în viitor cercetările viitoare în domeniul catalizatorilor pe bază de cadre metal-organice, cercetătorii fac patru recomandări pentru posibile studii viitoare.
În primul rând, ei sugerează că sunt necesare un proiect mai extins și o sinteză precisă în construirea structurilor de interfață în cadrul metalo-organic. Apoi, cercetătorii sugerează că conversia dioxidului de carbon la temperaturi scăzute poate fi îmbunătățită prin introducerea de locuri funcționale în cadrul metalo-organic pentru a ajuta la activarea dioxidului de carbon. A treia recomandare este că este necesară o proiectare mai aprofundată a siturilor catalitice în cadrul metalo-organic pentru a reduce dependența selectivității produsului țintă de proprietățile intrinseci ale metalelor. Recomandarea lor finală este de a dezvolta tehnologii de caracterizare in situ de înaltă presiune, cum ar fi spectroscopie de absorbție de raze X in situ de înaltă presiune, analiza de difracție de raze X și spectroscopie Raman, pentru a caracteriza schimbarea structurală dinamică a catalizatorilor bazați pe cadre metalo-organice în timpul carbonului. hidrogenarea dioxidului la presiune înaltă.
„Sperăm că discuția noastră despre catalizatorii pe bază de cadre metalo-organice pentru hidrogenarea selectivă a dioxidului de carbon poate oferi câteva perspective pentru dezvoltarea catalizatorilor care permit realizarea unei activități ridicate, selectivitate excelentă și stabilitate bună. Credem că catalizatorii pe bază de cadre metal-organice au perspective mari de dezvoltare și potențial de aplicare în hidrogenarea dioxidului de carbon în condiții blânde în viitor", a declarat Guodong Li, profesor la Centrul Național pentru Nanoștiință și Tehnologie.
Comentarii:
Adauga Comentariu