راهکار نانویی برای تسهیل تولید متانول از راه هیدروژناسیون دی اکسیدکربن
به گزارش ایزو وب، با طراحی نوعی کاتالیست از جنس اکسیدهای فلزی نانومقیاس، تولید متانول از واکنش هیدروژناسیون دی اکسیدکربن تسهیل می شود.
به گزارش ایزو وب به نقل از ایسنا، هیدروژناسیون کاتالیزوری دی اکسید کربن (CO۲) یک روش سبز و پایدار برای سنتز مواد شیمیایی مانند متانول است. مطالعات اخیر پتانسیل خانواده ای از اکسیدهای فلزی را برای کاتالیز کردن این واکنش نشان داده است. با این وجود، بهینه سازی عملکرد کاتالیستی آنها برای کاربردهای صنعتی به علت مشکلات در ارتباط با طراحی منطقی و سنتز کنترل شده این کاتالیست ها، یک چالش بزرگ برای محققان بوده است.
تیمی در مؤسسه تحقیقات پیشرفته شانگهای (SARI) یک مورد موفقیت آمیز از طراحی منطقی کاتالیزورهای اکسید ایندیم (In۲O۳) برای هیدروژناسیون CO۲ به متانول با فعالیت و گزینش پذیری بالا گزارش کردند.
برای طراحی منطقی نانوکاتالیست های مبتنی بر In۲O۳ با عملکرد مطلوب سنتز متانول، محققان محاسبات DFT گسترده ای را برای ایجاد مکانیسم کاتالیزوری کاتالیزور In۲O۳ در طول هیدروژناسیون CO۲ به متانول و دی اکسید کربن با شناسایی مسیرهای ترجیحی انجام دادند. مدل سازی محاسباتی صفحات {۱۰۴} از In۲O۳ شش ضلعی را بعنوان مطلوب ترین صفحه بلوری برای سنتز متانول شناسایی کرد.
بر طبق این پیشبینی نظری، چندین روش تجربی برای سنتز کاتالیزورهای In۲O۳ در مراحل مختلف با مورفولوژی های متمایز مورد استفاده قرار گرفت.
یکی از کاتالیست های In۲O۳ سنتز شده بیشترین صفحات {۱۰۴} را نشان داد. این کاتالیست همینطور بهترین عملکرد را از نظر فعالیت و گزینش پذیری نشان داد که پیشبینی DFT را تأیید می کند. واکنش سنتز متانول کاتالیز شده توسط این کاتالیست حتی در دمای بسیار بالا یعنی ۳۶۰ درجه سانتی گراد هم مطلوب است.
بازده متانول در این دما به ۱۰٫۹ میلی مول بر گرم در ساعت رسید که از تمام کاتالیست های شناخته شده قبلی برای این واکنش، همچون کاتالیست های مبتنی بر In۲O۳ و کاتالیست های شناخته شده مبتنی بر مس، پیشی گرفت.
کاتالیست In۲O۳ کشف شده در این پژوهش بعنوان راهی برای تبدیل مستقیم CO۲ به متانول برای کاربردهای صنعتی بحساب می آید. این پژوهش همینطور نقش محوری علم محاسبات را در کمک به طراحی کاتالیست های صنعتی نشان داده است.
منبع: isoweb.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب