Китайски учени от Института по химическа физика в Далиан (ИХФД) откриха досега неизвестна атомна структура върху никелов оксид, която значително подобрява преобразуването на метан. Тази констатация обяснява защо никеловият оксид, а не металният никел, е основният фактор за реакцията и позволява създаването на катализатори с драстично намалено съдържание на никел.
Изследването, ръководено от професорите Тао Чжан, Айцин Ван и Сяоян Лю от ИХФД, заедно с професорите Вей Лю (ИХФД), Тао Янг (Университет Сиан Дзяотун) и Греъм Дж. Хъчинс (Университет Кардиф), се фокусира върху частичното окисление на метан (ПОМ), процес, използван за създаване на синтетичен газ за горива и химикали. В продължение на години се смяташе, че наночастиците метален никел (Ni) са ключовите активни центрове в ПОМ. Въпреки това, екипът постави под въпрос дали металният Ni, наблюдаван след реакцията, всъщност е отговорен за катализата, или просто страничен продукт от процеса.
Учените създадоха катализатор Ni/Al2O3, съдържащ само 0,8 тегловни процента Ni, използвайки метод на микроемулсия. Този катализатор с ниско съдържание на никел демонстрира високо ниво на производителност, преобразувайки 92% от метана с 87,0% селективност за CO и H2, поддържайки стабилно моларно съотношение H2/CO от 2,0. Забележително е, че след реакцията почти не беше открит метален Ni в катализатора.
Въпреки минималното съдържание на никел, производителността на катализатора се конкурира с тази на катализатор, съдържащ десет пъти повече никел (8,0 тегловни процента Ni/Al2O3, произведен чрез импрегниране). Катализаторът с ниско съдържание също надмина подобен катализатор с ниско съдържание на никел, приготвен с помощта на метода на импрегниране, който показа само изгаряне на метан вместо ефективно ПОМ. Откритието разкрива атомния източник на каталитичната активност и подчертава важността на наблюдението на катализаторите при реалистични работни условия.
Прочетете оригиналното отразяване
💬 Коментари
📜 Правила за коментари