новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Катализатор восстановит углекислый газ до углеводородов


24.1.2015
средняя оценка статьи - 5 (3 оценок) Подписаться на RSS

Углеводороды до настоящего времени продолжают оставаться основным источником энергии, однако возникает вопрос – можно ли предложить другие источники углеводородов помимо нефти и природного газа? Почему нельзя обратить процесс сжигания и разработать процесс получения углеводородов из CO2 и воды?

Несмотря на кажущуюся фантастичность такой технологии, она возможна при наличии подходящих катализаторов фотоинициируемых процессов восстановления.

Для того, чтобы приблизить создание технологии получения углеводородов из диоксида углерода, исследователи из Японии и Китая разработали новую эффективную фотогальваническую систему.



Фотокаталитическое восстановление диоксида углерода водным раствором гидразина над наночастицами из сплава Au–Cu, нанесенными на коаксиальные системы из нанотрубок, изготовленных из SrTiO3/TiO2. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2014, doi: 10.1002/anie.201409183)

В последние годы был разработан целый класс катализаторов для фотокаталитического восстановления диоксида углерода, основой которых были титанат стронция (SrTiO3, STO) или диоксид титана (TiO2). Исследователи из группы Циньхуа Йе (Jinhua Ye) предположили, что гетероматериал, полученный за счет комбинации и титаната, и диоксида титана сможет стать еще более эффективным катализатором.

Совместная работа исследователей из Китая и Японии позволила получить системы коаксиально объединенных нанотрубок из SrTiO3 и TiO2. Полученные нанотрубки были загружены наночастицами из сплава меди с золотом. В качестве источника водорода и для поддержания восстанавливающей среды использовался гидразингидрат (N2H4˙H2O). Полученная система продемонстрировала эффективную конверсию диоксида углерода до CO и метана, а также до других углеводородов.

Облучение солнечным светом способствует высвобождению электронов в полупроводниковых нанотрубках. Гетероструктура SrTiO3/TiO2 способствует разделению зарядов лучше, чем каждый из образующих ее компонентов. Электроны переносятся на биметаллические наночастицы, состоящие из благородных металлов, а затем с них – на углекислый газ, который и восстанавливается до CO и других газообразных продуктов. Большая площадь поверхности клубков нанотрубок и высокая пористость их стенок обеспечивает высокую степень диффузии газа и способствует эффективному переносу заряда.

То обстоятельство, что наночастицы созданы именно из сплава золота и меди, способствует более эффективному предотвращению возврата фотоэлектронов на полупроводники, чем при использовании чистых металлов. Гидразингидрат является источником водорода, обеспечивает восстановление катализаторов, а также формирует восстанавливающую атмосферу, которая способствует стабилизации металлических наночастиц. Если использовать в качестве источника водорода воду, каталитическая система быстро дезактивируется. Оптимальное соотношение золота к меди, при котором образуется наибольшее количество углеводородов, составляет 3:1.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2014, doi: 10.1002/anie.201409183

метки статьи: #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #новые материалы, #фотохимия, фотокатализ, #химия поверхности

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Катализатор восстановит углекислый газ до углеводородов"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXIX
Контактная информация