![Het verbeterde LSPR-effect op NiFeAl voor effectieve fotothermische katalyse van CO2-methanisering. Krediet: Science China Press Efficiënte fotothermische CO2-methanisering via nanodeeltjes van NiFe-legeringen](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2024/efficient-photothermal.jpg)
Het verbeterde LSPR-effect op NiFeAl voor effectieve fotothermische katalyse van CO2 methanisering. Krediet: Science China Press
De enorme uitstoot van CO2 van het gebruik van fossiele brandstoffen hebben een reeks milieuproblemen en klimaatverandering veroorzaakt. Gedreven door de snelle ontwikkeling van groene waterstof en CO2 afvangtechnologieën, de hydrogenering van CO2 naar koolwaterstofbrandstoffen en chemicaliën wordt een veelbelovend proces voor het verkleinen van de CO2-voetafdruk en de opslag van hernieuwbare energie. Fotothermische katalyse maakt efficiënte CO2 mogelijk2 conversie onder milde omstandigheden.
Een studie onder leiding van prof. Kang Cheng (College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University) en prof. Ye Wang (College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University) evalueerde katalysatoren met behulp van een hogedrukvastbedreactor, kwartsreactor met een vierkante holte in het midden om licht te introduceren. De studie is gepubliceerd in het journaal Wetenschap China Chemie.
Een reeks fotothermische katalysatoren van NiFe-legeringen werd gesynthetiseerd met behulp van de ureum-ondersteunde precipitatiemethode voor CO2 methanisering, waarbij de bimetaal NiFe-nanodeeltjes met Al2O3 omdat de structurele promotor en de Ni/Fe-atoomverhouding van 7 de beste katalytische prestaties hadden.
De CO2 succespercentage kan oplopen tot 98%, de CH4 de selectiviteit is 99% zonder externe verwarming. De katalysator kan meer dan 100 uur stabiel werken. Vergeleken met andere katalysatoren werd gevonden dat de kleine deeltjesgrootte van de legering (~21 nm) en de unieke gelaagde structuur van de NiFeAl-katalysator het LSPR-effect van de NiFe-legering zouden kunnen versterken.
Vergeleken met Ni of Fe kunnen NiFe-legeringen CO bevorderen2 methanisering synergetisch. Er werd gedetecteerd dat de temperatuur op het oppervlak van de katalysator wel 356 ° C bedroeg onder lichtbestraling waargenomen door een infraroodcamera, wat aangeeft dat de katalysator in staat was lichtenergie efficiënt om te zetten in warmte-energie.
Dit artikel bereidde niet alleen een efficiënte katalysator voor CO voor2 methanisering, maar leverde ook het idee op voor het structurele ontwerp van een fotothermische katalysator.
Meer informatie:
Jiarong Li et al., Efficiënte fotothermische CO2-methanisering via nanodeeltjes van NiFe-legering met verbeterd gelokaliseerd oppervlakte-plasmon-resonantie-effect, Wetenschap China Chemie (2023). DOI: 10.1007/s11426-023-1876-4
Aangeboden door Science China Press