俄羅斯科學家找到快速處理一種溫室氣體的方法

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俄羅斯國家研究型工藝技術大學(簡稱“MISiS”)的學者們開發出對二氧化碳這一全球變暖“罪魁禍首”進行工業處理的新型高效催化劑。他們說,除了對環境具有意義之外,所得化合物還具有合成方法簡單、成本低和許多其它優點。研究結果發表在國際期刊《材料》上。
催化劑是加速這種或那種化學反應過程的化合物,因此它們在工業中得到了廣泛的應用。
處理作為溫室氣體的二氧化碳的一種富有前景的途徑是它與氫相互作用的反應。學者們說,化學工業中廣泛使用的合成氣、各種碳氫化合物和醇都可能是這種反應的有用產物。為此,世界各地的研究團隊都在努力尋找足夠高效和耐用的催化劑,從而有助於在未來“綠色經濟”的框架下使二氧化碳的加工規模化。
俄羅斯國家研究型工藝技術大學(簡稱“MISiS”)的學者們開發了一種新的簡化方法,用於獲得用於處理二氧化碳的工業鈷鎳催化劑。
俄羅斯國家研究型工藝技術大學(簡稱“MISiS”)高級研究員謝爾蓋·羅斯利亞科夫(Sergey Roslyakov)解釋說。

“我們的催化劑是一種立體合金,具有多孔表面和納米級晶粒,納米級晶粒形成高活性泡沫顆粒。得益於這種結構以及鈷(Co)與鎳(Ni)的協同相互作用,與商業噴塗的類似物(分散在陶瓷載體上的活性元素)相比,催化劑與二氧化碳分子的相互作用更強烈,穩定性更高”,俄羅斯國家研究型工藝技術大學(簡稱“MISiS”)高級研究員謝爾蓋·羅斯利亞科夫(Sergey Roslyakov)解釋說。

學者們說,他們關心解決三個問題:研究完全利用增加地球溫室效應的二氧化碳的可能性,以及簡化高效催化劑的生產,製造基於可負擔的起的原材料的催化劑。

“我們工作的一個特點是通過燃燒活性凝膠的方法快速簡單地合成材料。在我們的方法中,只需施加少量能量來加熱小體積樣品(最多1立方毫米)就足夠了,接下去合成以自我維持的模式進行,無需額外的能量消耗”,羅斯利亞科夫介紹說。

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學者們指出,非標準合成方法的使用顯著降低了催化劑生產和使用過程中的能源和資源花費。根他們說,鈷有助於形成催化劑的多孔框架結構,並且還將鎳的催化性能提高三倍。
由於催化劑的整個體積由金屬合金組成,因此與陶瓷載體相比,它的導熱性高得多。專家們解釋說,這大大提高了材料在長期使用中的穩定性。

“我們簡化了制備材料的方法,避免了漫長而非凡的熔化、噴塗、清潔、將活性成分噴塗在結構形成載體等階段。儘管簡化了合成過程和催化劑成分,但我們獲得了二氧化碳催化轉化的具有競爭力的技術”,羅斯利亞科夫說。

未來,研究團隊打算繼續尋找新的高效穩定催化劑。
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