Van Co₂ tot methaan: wetenschappers ontdekken hoe nikkel nanodeeltjesvorm en grootteconversie

Elke dag worden tonnen co₂ in de atmosfeer vrijgegeven, maar wat als we het kunnen transformeren met schone energie? Dit is de vraag onderzocht in een recente Politecnico di Milano -studie, dat was uitgelaten Op de cover van het dagboek ACS -katalyse. Het onderzoek richt zich op een proces dat koolstofdioxide en waterstof omzet in methaan met behulp van zorgvuldig ontworpen nanodeeltjes.

Getiteld “Ontcijfering van grootte en vormeffecten op de structuurgevoeligheid van de co₂ -methanatie -reactie op Nickel”, de studie van Gabriele Spanò, Matteo Ferri, Raffaele Chula, Matto Monai, Bert M. Weckhuysen en Matteo Maestri onderzoekt hoe de grootte en vorm van nandoparticles invloed op de snelheid van de koolstofdioxide is van de koolstofdioxide.

Onderzoekers van het laboratorium voor katalyse en katalytische processen (LCCP) van het ministerie van Energie van Politecnico Di Milano zijn een belangrijke klimaatuitdaging aan te pakken: Co₂ hergebruiken om duurzame brandstoffen te produceren. De LCCP is een internationaal erkende leider in heterogene katalyse, waardoor praktische oplossingen voor schonere energie naar voren leiden.

Door atomistische simulaties te combineren met experimentele gegevens, toonde het team aan dat de grootte en vorm van nikkelnanodeeltjes een beslissende rol spelen bij het versnellen van de methanatie -reactie. Dit inzicht lost een langdurig wetenschappelijk debat op en opent nieuwe wegen voor het optimaliseren van andere industriële processen zoals ammoniaksynthese en het Fischer -Tropsch -proces.

De hoofdauteur van de studie en Ph.D. Kandidaat bij het Politecnico Di Milano’s Department of Energy Spanò zei: “Inzicht in de rol van vorm en grootte van nanodeeltjes stelt ons in staat om efficiëntere katalysatoren te ontwerpen. Het is een essentiële stap in de behandeling van Co₂ als een hulpbron in plaats van afval te worden verzwakt.”

Politecnico Di Milano’s Department of Energy Full Professor en LCCP-coördinator Maestri zei: “Dit werk laat zien dat het combineren van experimenteel bewijs met geavanceerde modellering complexe, echte uitdagingen kan aanpakken. De toegepaste methoden zijn het resultaat van jarenlange ontwikkeling in atomistische analyse voor katalytische systemen.”

De studie biedt waardevolle richtlijnen voor het ontwikkelen van katalytische materialen gericht op CO₂ -conversie, die zinvol bijdragen aan de energietransitie.