一氧化碳和氢气的混合气体作为合成汽油、酒精等各种化工产品的原料而为人所知。

 以天然气的主要成分、温室气体的主要成分甲烷和二氧化碳为原料合成的甲烷干式重整(DRM),近年来从天然气的有效利用和抑制全球气候变化的观点来看备受关注。变暖。这是反应之一。然而,在低温(低于 600 摄氏度)下特别明显的填缝(作为副产品)会导致设备栓塞,目前的 DRM 必须在 800 摄氏度以上的高温条件下进行。然而,它有因油耗问题未投入实际使用。

 在这种情况下,国立材料科学研究所、高知工业大学、东京工业大学等通过控制纳米相分离结构的拓扑结构(拓扑几何纠缠)对DRM具有优异的低温活性和寿命。创造了一种具有长寿特性的催化材料。

 这种催化剂具有特殊的拓扑结构,其中纳米纤维镍金属相和氧化钇相像编织物一样相互缠绕,被命名为“生根催化剂”Ni#Y203(镍标签氧化钇)。...由于镍深深植根于氧化钇中,因此不会发生迁移(由于加热或施加电场而导致颗粒在大范围内循环的现象),从而抑制了传统材料难以实现的嵌缝。长时间稳定的 DRM 驱动时间(500小时以上)在低温区域(1000度以下)实现。

 随着页岩气等非常规化石燃料市场的扩大和新兴国家的经济增长,温室气体排放预计将持续,全球气候变化预计将加剧。另一方面,所开发的催化剂可以发挥很大的威慑作用,有望成为有效利用天然气和减少温室气体的突破口。

纸张信息:【化学科学】长期稳定二氧化碳重整甲烷的拓扑固定化催化中心

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