Aşağıdakı formanı doldurun və "karbon qazını maye yanacağa çevirmək üçün yeni texnologiyanın təkmilləşdirilməsi" nin PDF versiyasını sizə göndərəcəyik
Karbon qazı (CO2), qalıq yanacaq və ən çox yayılmış istixana qazının məhsuludur, bu da davamlı bir şəkildə faydalı yanacaqlara çevrilə bilər. CO2 tullantılarını yanacaq yemi ilə çevirmək üçün bir vəd edən bir yol elektrokimyəvi azalma adlı bir prosesdir. Ancaq kommersiya baxımından əlverişli olmaq üçün, daha çox istədiyiniz karbon zəngin məhsulları seçmək və ya istehsal etmək üçün prosesin yaxşılaşdırılması lazımdır. İndi Təbiət Enerji Jurnalında məlumat verildiyi kimi, Lawrence Berkeley Milli Laboratoriyası (Berkeley Lab), köməkçi reaksiya üçün istifadə edilən mis katalizatorun səthini yaxşılaşdırmaq üçün yeni bir üsul hazırladı və bununla da prosesin seçiciliyini artırır.
"Misin bu reaksiya üçün ən yaxşı katalizator olduğunu bilirik, istədiyiniz məhsul üçün yüksək seçimlər göstərmir" dedi, Berkeley Laboratoriya və Kimya Elmləri Bölməsində Kaliforniya Universitetində Kimya Mühəndisliyi kafedrasının baş mühəndisliyi kafedrasının başçısı Berkeley. Sehr dedi. "Komandamız bu cür seçiciliyi təmin etmək üçün katalizatorun yerli mühitindən istifadə edə biləcəyinizi tapdı.
Əvvəlki araşdırmalarda tədqiqatçılar kommersiya dəyəri olan karbon zəngin məhsullar yaratmaq üçün ən yaxşı elektrik və kimyəvi mühiti təmin etmək üçün dəqiq şərait yaratdılar. Lakin bu şərtlər təbii ki, su əsaslı keçirici materiallardan istifadə edərək tipik yanacaq hüceyrələrində meydana gələn şərtlərə ziddir.
Yanacaq hüceyrəsi su mühitində istifadə edilə bilən dizaynı təyin etmək üçün, Energetika Nazirliyinin Enerji İnnovasiya Mərkəzi Layihəsi çərçivəsində, Bell və komandası, müəyyən şarj edilmiş molekulların (ionların) keçməsinə imkan verən nazik bir təbəqəyə çevrildi. Digər ionları istisna edin. Yüksək seçici kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə, onlar mikroenvironuma güclü təsir göstərmək üçün xüsusilə uyğundur.
Bell qrupundakı postdoctoral tədqiqatçı olan Chanyeon Kim və kağızın ilk müəllifi, mis katalizatorların səthini iki ümumi ionomer, nafion və dayaq ilə örtməyi təklif etdi. Komanda katalizatorun yaxınlığında, pH və su və karbon qazının miqdarı daxil olmaqla, pH və karbon qazının miqdarı daxil edilməlidir - asanlıqla faydalı kimyəvi maddələrə çevrilə bilən karbon zəngin məhsullar istehsal etmək üçün reaksiyanı yönəltmək. Məhsullar və maye yanacaqlar.
Tədqiqatçılar hər İonomerin nazik bir təbəqəsinə və iki ionomun bir polimer materialının dəstəklədiyi bir polimer materialın dəstəklədiyi mis filminə iki ion qatını, əl şəkilli elektrokimyəvi hüceyrənin bir ucunun bir ucunu daxil edə biləcək bir polimer materialı tərəfindən iki ion qatını tətbiq etdilər. Batareyaya karbon dioksidini vurub gərginliyi tətbiq edərkən batareyanın cari cari ilə ölçüldü. Sonra reaksiya zamanı qonşu su anbarında toplanan qaz və mayeni ölçdülər. İki qatlı dava üçün, karbon zəngin məhsulların reaksiya verdiyi enerjinin 80% -ni, stullaşdırılmamış işdə 60% -dən yüksək olan enerjinin 80% -ni təşkil etmişdir.
"Bu sendviç örtüyü hər iki dünyanın ən yaxşısını təmin edir: yüksək məhsul seçmə və yüksək fəaliyyət göstərir" dedi. İkiqat təbəqə səthi yalnız karbon zəngin məhsullar üçün yaxşı deyil, həm də fəaliyyətin artmasını göstərən eyni zamanda güclü bir cərəyan yaradır.
Tədqiqatçılar, yaxşılaşdırılmış cavabın birbaşa misin üstünə yığılmış yüksək CO2 konsentrasiyasının nəticəsi olduğunu başa düşdülər. Bundan əlavə, iki ioner arasındakı bölgədə toplanmış mənfi ittiham olunan molekullar aşağı yerli turşuluq istehsal edəcəkdir. Bu birləşmə ionomer filmlərinin olmaması halında baş verməyə meylli konsentrasiya ticarəti ilə üzləşir.
Reaksiyanın səmərəliliyini daha da yaxşılaşdırmaq üçün tədqiqatçılar bir ionomer filmi tələb etməyən bir texnologiyaya, CO2 və PH: pH: pH-ni artırmaq üçün başqa bir üsul kimi tələb etməyən bir sübut edilmiş bir texnologiyaya müraciət etdilər. İkiqat təbəqəli ionomer örtüyünə paxlalı gərginlik tətbiq edərək tədqiqatçılar, örtülmüş mis və statik gərginliyə nisbətən karbon ilə zəngin məhsullarda 250% artım əldə etdilər.
Bəzi tədqiqatçılar öz işlərini yeni katalizatorların inkişafı ilə əlaqələndirilməsinə baxmayaraq katalizatorun kəşfi əməliyyat şəraitini nəzərə almır. Katalizator səthindəki ətraf mühitə nəzarət yeni və fərqli bir üsuldur.
"Tamamilə yeni bir katalizatorla tanış olmadıq, amma reaksiya kinetikası anlayışımızı istifadə etdilər və bu bilikləri katalizatorun ətraf mühitinin necə dəyişəcəyini düşünmək üçün istifadə etdilər" dedi. Adəm Weber, baş mühəndis Berkeley laboratoriyalarında və sənədlərin həmmüəllifində enerji texnologiyaları sahəsindəki alimlər.
Növbəti addım örtülmüş katalizatorların istehsalını genişləndirməkdir. Berkeley laboratoriya komandasının ilkin təcrübələri, kommersiya tətbiqləri üçün tələb olunan geniş ərazidə məsaməli quruluşlardan daha sadə olan kiçik düz model sistemləri cəlb etdi. "Düz bir səthdə bir örtük tətbiq etmək çətin deyil. Lakin kommersiya üsulları kiçik mis topları örtüyə cəlb edə bilər" dedi. İkinci bir qat örtük əlavə etmək çətin olur. Bir ehtimal iki örtüyü bir həllediciyə qarışdırmaq və depozit etməkdir və həlledici buxarlandıqda ayırdıqları üçün bir şeydir. Nə etməsələr? Bell bağlandı: "Sadəcə daha ağıllı olmalıyıq." Kim C, Bui JC, Luo X və başqalarına müraciət edin. Mis üzərində ikiqat təbəqə ionomer örtük istifadə edərək CO2-nin çox karbonlu məhsulların elektro-azaldılması üçün xüsusi katalizator mikroenvironment. NAT Enerji. 2021; 6 (11): 1026-1034. DOI: 10.1038 / S41560-021-00920-8
Bu məqalə aşağıdakı materialdan çoxalır. Qeyd: Material uzunluğu və məzmun üçün redaktə edilə bilər. Daha çox məlumat üçün, istinad mənbəyi ilə əlaqə saxlayın.
Time vaxt: Nov-22-2021
