俄罗斯科学家找到快速处理一种温室气体的方法

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俄罗斯国家研究型工艺技术大学(简称“MISiS”)的学者们开发出对二氧化碳这一全球变暖“罪魁祸首”进行工业处理的新型高效催化剂。他们说,除了对环境具有意义之外,所得化合物还具有合成方法简单、成本低和许多其它优点。研究结果发表在国际期刊《材料》上。
催化剂是加速这种或那种化学反应过程的化合物,因此它们在工业中得到了广泛的应用。
处理作为温室气体的二氧化碳的一种富有前景的途径是它与氢相互作用的反应。学者们说,化学工业中广泛使用的合成气、各种碳氢化合物和醇都可能是这种反应的有用产物。为此,世界各地的研究团队都在努力寻找足够高效和耐用的催化剂,从而有助于在未来“绿色经济”的框架下使二氧化碳的加工规模化。
俄罗斯国家研究型工艺技术大学(简称“MISiS”)的学者们开发了一种新的简化方法,用于获得用于处理二氧化碳的工业钴镍催化剂。
俄罗斯国家研究型工艺技术大学(简称“MISiS”)高级研究员谢尔盖·罗斯利亚科夫(Sergey Roslyakov)解释说。

“我们的催化剂是一种立体合金,具有多孔表面和纳米级晶粒,纳米级晶粒形成高活性泡沫颗粒。得益于这种结构以及钴(Co)与镍(Ni)的协同相互作用,与商业喷涂的类似物(分散在陶瓷载体上的活性元素)相比,催化剂与二氧化碳分子的相互作用更强烈,稳定性更高”,俄罗斯国家研究型工艺技术大学(简称“MISiS”)高级研究员谢尔盖·罗斯利亚科夫(Sergey Roslyakov)解释说。

学者们说,他们关心解决三个问题:研究完全利用增加地球温室效应的二氧化碳的可能性,以及简化高效催化剂的生产,制造基于可负担的起的原材料的催化剂。

“我们工作的一个特点是通过燃烧活性凝胶的方法快速简单地合成材料。在我们的方法中,只需施加少量能量来加热小体积样品(最多1立方毫米)就足够了,接下去合成以自我维持的模式进行,无需额外的能量消耗”,罗斯利亚科夫介绍说。

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学者们指出,非标准合成方法的使用显著降低了催化剂生产和使用过程中的能源和资源花费。根他们说,钴有助于形成催化剂的多孔框架结构,并且还将镍的催化性能提高三倍。
由于催化剂的整个体积由金属合金组成,因此与陶瓷载体相比,它的导热性高得多。专家们解释说,这大大提高了材料在长期使用中的稳定性。

“我们简化了制备材料的方法,避免了漫长而非凡的熔化、喷涂、清洁、将活性成分喷涂在结构形成载体等阶段。尽管简化了合成过程和催化剂成分,但我们获得了二氧化碳催化转化的具有竞争力的技术”,罗斯利亚科夫说。

未来,研究团队打算继续寻找新的高效稳定催化剂。
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