17:28 2022-07-05 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Prins în fapt: intermediari chimici cheie în reacția poluant-combustibil identificați

_ Prins în actul: intermediari chimici cheie în reacția poluant-combustibil identificați

Poluarea cu dioxid de carbon continuă să schimbe clima globală. Cercetătorii știu cum să identifice o astfel de poluare, chiar și pe o bază regională și aproape în timp real. Ca parte a unei soluții la poluarea cu dioxid de carbon, multe studii se concentrează asupra modului de transformare a acestui poluant într-un combustibil, cum ar fi metanolul. Catalizatorii pe bază de cupru sunt un instrument pentru astfel de conversii. Înțelegerea chimiei pas cu pas corespunzătoare este esențială pentru optimizarea conversiei poluantului cu dioxid de carbon în combustibil metanol. Cu toate acestea, detaliile acestei chimie rămân neclare; sunt necesare experimente pentru a testa ipotezele care se bazează în prezent pe simulări computerizate.

Acum, într-un studiu publicat recent în Journal of the American Chemical Society, cercetătorii de la Universitatea din Tsukuba și partenerii colaboratori au măsurat experimental hidrogenarea cuprului -formiat adsorbit. Acest studiu îi va ajuta pe cercetători să optimizeze pașii critici în procesul de transformare a poluantului în combustibil menționat anterior și, astfel, să accelereze producția de metanol.

„Hidrogenarea dioxidului de carbon în metanol este o tehnologie potențială cheie pentru producerea de combustibil și materii prime chimice, dar optimizarea reacției rămâne dificilă”, explică dr. Kotaro Takeyasu, autor principal. „Aceasta se datorează faptului că este dificil să se detecteze experimental intermediari chimici în mecanismul de reacție pas cu pas.”

Spectroscopia de absorbție prin reflexie în infraroșu și desorbția programată la temperatură au fost esențiale pentru obținerea a două descoperiri principale. În primul rând, la o temperatură de 200 Kelvin, expunerea la hidrogenul atomic corespundea hidrogenării formiatului adsorbit. Natura chimică exactă a produsului nu este încă clară. De asemenea, s-a constatat că, la o temperatură de 250 Kelvin, formiatul hidrogenat s-a descompus înapoi în formiat adsorbit sau formaldehidă gazoasă, într-un raport de 96:4.

„Pe baza muncii noastre experimentale și de calcul, energia de activare a hidrogenării formiatului adsorbit este de aproximativ 121 de kilojuli pe mol”, afirmă dr. Takeyasu. „Rezultatele noastre sunt în concordanță cu rezultatele raportate ale studiilor de sinteză a metanolului.”

Aliajele cupru-zinc sunt deosebit de comune în această linie de lucru. Grupul de cercetare investighează în prezent modul în care energiile de activare raportate în prezentul studiu se compară cu aliajele catalitice deosebit de utile, care necesită, de asemenea, investigații experimentale și computaționale.

Rezultatele acestui studiu vor ajuta cercetătorii să optimizeze producția de metanol din carbon dioxid. O astfel de muncă va ajuta la transformarea unui poluant atmosferic în combustibil pentru vehicule și materii prime chimice pentru industrie. Oferă un mijloc de a adăuga valoare dioxidului de carbon, care este în mod obișnuit considerat deșeu. Prin optimizarea reacției de hidrogenare descrisă aici, cercetătorii ar putea avea un nou instrument pentru utilizarea maximă a resurselor limitate.

(Fluierul)

Inapoi