Sebagai gas rumah hijau, karbon dioksida (CO 2 ) menyumbang kepada perubahan iklim kerana ia terkumpul di atmosfera. Salah satu cara untuk mengurangkan jumlah CO 2 yang tidak diingini di atmosfera adalah untuk menukar gas menjadi produk karbon yang berguna yang boleh digunakan untuk menghasilkan sebatian yang berharga.
Satu kajian baru-baru ini melampirkan nanopartikel fasa beta molibdenum karbida (β-mo 2 c) pemangkin pada sokongan silikon dioksida (SIO 2 ) untuk mempercepatkan penukaran CO 2 ke dalam gas karbon monoksida (CO) yang lebih berguna.
CO 2 adalah molekul yang sangat stabil, yang membuat penukaran gas rumah hijau ke molekul lain yang mencabar. Pemangkin boleh digunakan dalam tindak balas kimia untuk menurunkan jumlah tenaga yang diperlukan untuk membentuk atau memecahkan ikatan kimia dan digunakan dalam reaksi peralihan gas terbalik (RWGs) untuk menukar CO 2 dan gas hidrogen (H 2 ) ke dalam CO dan air (H 2 o).
Yang penting, gas CO yang dihasilkan oleh tindak balas dipanggil syngas, atau gas sintesis, apabila digabungkan dengan H 2 dan boleh digunakan sebagai sumber karbon untuk mewujudkan sebatian penting lain.
Pemangkin tradisional dalam tindak balas RWGS dibuat dari logam berharga , termasuk platinum (PT), paladium (PD) dan emas (AU), mengehadkan kecekapan kos tindak balas. Oleh kerana itu, bahan pemangkin baru dan kaedah pembentukan dibangunkan untuk meningkatkan kepraktisan tindak balas RWGS sebagai cara menurunkan atmosfera CO 2 dan menghasilkan syngas.
Untuk menangani isu-isu kos pemangkin RWGS tradisional, satu pasukan penyelidik dari University of Illinois di Urbana-Champaign mengkaji pembentukan dan aktiviti pemangkin pemangkin nanopartikel β-mo 2 c yang lebih murah pada sokongan SIO 2 untuk menentukan sama ada yang lebih rendah -Kos pemangkin dapat meningkatkan tahap aktiviti β-mo 2 C dengan sokongan oksida silika dalam reaksi RWGS.
Pasukan ini menerbitkan kajian mereka di Carbon Future pada 30 April.
"Masyarakat bergerak ke arah ekonomi neutral karbon. Karbon dioksida adalah gas rumah hijau, oleh itu sebarang teknologi yang boleh memecahkan ikatan karbon-oksida dalam molekul ini dan menjadikan karbon menjadi bahan kimia yang ditambah boleh menjadi sangat menarik.
"Satu bahan kimia C1 yang penting ialah karbon monoksida, yang merupakan bahan mentah penting untuk menghasilkan pelbagai produk, seperti bahan api sintetik dan vitamin A," kata Hong Yang, Profesor Pengerusi Alkire di Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Biomolekul di University of Illinois di Urbana-Champaign dan pengarang kanan kertas itu.
Yang penting, struktur sokongan pemangkin SIO 2 meningkatkan aktiviti pemangkin β-mo 2 c 8 kali ganda berbanding pukal β-mo 2 C. Walaupun dengan aktiviti pemangkin yang lebih baik, pemangkin β-mo 2 c/siO 2 menunjukkan penukaran tinggi CO dan peningkatan kestabilan berbanding pukal β-mo 2 c dalam tindak balas RWGS.
"Penemuan utama kerja kami adalah proses baru untuk menghasilkan pemangkin logam yang tinggi yang diperbuat daripada nanopartikel molibdenum karbida . Pelajar siswazah di Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Biomolekul di University of Illinois di Urbana-Champaign dan pengarang pertama kertas itu.
Khususnya, para penyelidik mensintesis pemangkin nanopartikel β-MO 2 C yang diserap ke sokongan SIO 2 (β-MO 2 C/SIO 2 ). Struktur amorf sokongan SIO 2 adalah kritikal untuk pembentukan nanopartikel, aktiviti dan kestabilan pemangkin β-MO 2 C/SIO 2 .
Pasukan ini juga menguji cesium (CE), magnesium (mg), titanium (Ti) dan aluminium (AL) oksida sebagai sokongan yang berpotensi, tetapi pemangkin pada SIO 2 menghasilkan pembentukan pemangkin terbaik pada suhu 650 ° C.
"Nampaknya sifat silika amorf yang tidak teratur, yang berkelakuan seperti gam untuk pemangkin nanopartikel, merupakan faktor utama kejayaan kami dalam mencapai pemuatan logam yang tinggi dan aktiviti tinggi yang sepadan," kata Siying Yu, pelajar siswazah di jabatan kimia dan biomolekul Kejuruteraan di University of Illinois di Urbana-Champaign dan pengarang bersama kertas itu. Inkjet
Salutan penerimaan inkjet, pigmen anticorrosion, ejen tikar
