14:37 2024-04-30 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii dezvăluie redispersia oxidativă asistată de apă a nanoparticulelor de metal

_ Cercetătorii dezvăluie oxidativ asistat de apă redispersia nanoparticulelor de metal

Redispersia oxidativă la temperaturi ridicate a fost utilizată de mult timp în cataliza eterogenă pentru regenerarea catalizatorilor de metal sinterizat și sinteza catalizatorilor cu un singur atom și grup de metal. Aceste procese de redispersie necesită un aport de energie considerabil. Prin urmare, căutarea unor strategii de redispersie ecologice și care economisesc energie rămâne o prioritate urgentă.

Un grup de cercetare condus de Fu Qiang de la Institutul Dalian de Fizică Chimică (DICP) al Academiei Chineze de Științe ( CAS) a relevat redispersia oxidativă asistată de apă a particulelor de Cu prin formarea de hidroxid de Cu la temperatura camerei (RT). Studiul a fost publicat în Nature Communications.

Cercetătorii au descoperit că nanoparticulele de Cu susținute pe suprafața γ-Al2O3 s-ar putea redispersa spontan la RT. Ei au verificat că hidroxilarea suprafeței suport într-un mediu umed și formarea speciilor de Cu-OH au fost factorii cheie care conduc redispersia RT a nanoparticulelor de Cu pe suprafețele γ-Al2O3. O2 și H2O au condus la formarea speciilor de Cu hidroxilate, accelerând difuzia atomilor de Cu pe suprafața γ-Al2O3.

În plus, majoritatea suprafețelor suport, cum ar fi γ-Al2O3, SiO2 și CeO2 , ar putea suferi hidroxilare într-o atmosferă umedă pentru a forma grupări abundente OH de suprafață care au capturat speciile de Cu migratoare.

Efectele de „împingere” (migrare) și „tragere” (ancorare) ale H2O gazos au facilitat transformarea structurală a Specii de Cu de la nanoparticule de Cu la atomi unici de Cu la RT, sporind astfel activitatea lor catalitică în reacția inversă apă-gaz (RWGS) și oxidarea preferențială a monoxidului de carbon (CO-PROX).

Acest studiu a evidențiat rolul semnificativ al H2O în evoluția structurală dinamică a nanocatalizatorilor metalici suportați și a dezvoltat o strategie simplă de redispersie a catalizatorilor pe bază de Cu sinterizat la temperatura camerei folosind tratamentul O2-H2O, evitând consumul de energie al proceselor tradiționale de regenerare la temperatură înaltă.

„Apa există pe scară largă în cataliza eterogenă, iar efectul apei în evoluția structurii dinamice a nanocatalizatorilor metalici suportați nu poate fi ignorat. Ar trebui acordată mai multă atenție posibilei redispersii/sinterizării metalelor în condiții care conțin apă”, a spus prof. Fu.

(Fluierul)

Inapoi