高压催化用于如何行动?

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从弗吉尼亚理工大学的化学家,阿曼达·莫里斯博士的带领下,应用阁下L DigiCAT,高压催化系统,提供创新的解决方案发展中人工光合作用技术捕获二氧化碳转换成可行的产品,如替代燃料和塑料。

这篇文章将分享见解莫里斯博士的团队如何使用催化剂在行动。

催化剂可以让你大吃一惊

重定向时有限公司₂排放工业生产可替代资源的高分子稳定二氧化碳带来了挑战。为了解决这一问题,需要可行的催化剂使过程更加经济可行的和容易。

然而,现实情况是,需要巨大的能量来分解有限公司₂。

金属铜是最有效的催化剂有限公司₂减少。催化剂的一个典型特征是它必须承受重复使用和高周转率,定义为基质的分子的数量,可以转换一种酶的活性部位,当底物饱和物的酶。

工业催化剂需要数百万的极高的转化率是经济可行的。莫里斯博士的弗吉尼亚理工大学组织发展改进催化剂取代金属铜分子结构。然而,目前的营业额数据仅限于数以百万,而不是。

尽管这方面的催化发展远非完美,其他好处的催化剂,莫里斯博士的小组正致力于意味着他们足够的坚持。

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测量这些混合材料欧洲杯足球竞彩

考虑金属铜,而这是一个非常节能减少二氧化碳的催化剂,铜本身是无选择性的,可以产生高达36产品混合物。这提出了一个重大的工程挑战,这些产品必须被分离和纯化。

分子生物学方法由莫里斯博士的团队让他们选择一个单一的产品尽管当前催化剂的低流动率数字。

描述过程中表面化学反应在催化领域的一个关键挑战。这个反应发生在催化剂表面的和可以包括多个中介之前形成最终的产品。

催化剂的表面是一个复杂的环境,现在,有一个缺乏科学技术来探测表面的化学分子。铜金属,例如,一个异构的表面,表面成键的原子形成大量的铜以不同的方式。

这意味着原子有不同的可用性催化并提供潜在的不同催化途径。在原子层面上,研究人员必须了解许多异构催化剂,包括铜、函数有限公司₂减少。新的催化剂必须尝试,不能简单地在纸上设计。

异构催化剂通常由金属纳米粒子催化剂的支持,如氧化。欧洲杯猜球平台由于其体积小,纳米粒子,可以最大化的催化剂有理想表面体积比组欧洲杯猜球平台件的表面积。这是有用的因为所有催化发生在材料的表面。欧洲杯足球竞彩

纳米粒子总欧洲杯猜球平台是一直的支持,导致高失误。莫里斯博士的小组使用有机框架(M.O.Fs),分子的纳米结构的支持。铜纳米粒子被遭受取代原子欧洲杯猜球平台节点连接的配体(有机链接)

这些催化配体形成扩展的3 d固态聚合物的结构或合成处理,改善了能量和催化剂的有效性。或许最重要的是,M.O.F.离心分离从一个解决方案。

这些M.O.F.年代增加铜作为分子催化剂的影响,提供了一个最佳组合的选择性和稳定性。

人工与自然光合作用

的秘诀。Fs莫里斯博士的研究小组使用的是高度有用在复制自然与公司的关系₂在人工光合作用,把有限公司₂制造业创新的绿色燃料。

植物把电子从水,用来减少二氧化碳,使他们能够创建短期能源存储和淀粉和糖的长期能源储存和生产结构组件。这个过程的唯一的副产品是氧气。

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分子催化剂通常失败了大约30分钟后在实验室工作时氧化水通过移除电子。相比之下,犯罪手法F莫里斯博士的小组所使用的催化剂运行测试了6个小时,和团队认为,这可能会延长。

多个现有催化剂使高度有用的一氧化碳(CO)气体通过一些化学过程。有限公司是由把一个氧原子从有限公司₂,正是自然光合作用。在一个单元中,公司是转化为其它化合物,通常碳水化合物。

然而,这些催化剂的选择性和效率提出了挑战——如何有效所需的产品生产合适的纯度?

莫里斯博士预计,混合催化剂最有可能需要而不是单一的化合物,可以复制自然光合作用。这些催化剂需要在专门的整个过程的一部分。这类似于使用一系列的蛋白质在植物光合作用。

使用这种混合催化剂的方法可能使生产一系列高附加值的化合物的生产使用人工光合作用。

采购正确的解决方案

有很多猜测在科学社区的理想解决方案人工光合作用。欧洲杯线上买球莫里斯博士的团队,水仍然是最流行的解决方案的选择,结合改变pH值给一系列可能的结果。

水氧化操作更容易在基本博士改变它在酸性水平,就能很容易地减少CO₂,但这可以引入额外的和不受欢迎的反应。

出于这个原因,研究小组发现从一开始就使用纯水更可取,酸化或提碱系统,让他们知道一些工作条件在考虑解决方案。

在环境压力,二氧化碳溶于水非常差。为了解决这一问题,研究团队通常与加压系统增加溶解的数量有限₂。

通常,室温或尽可能低的温度是首选,与最大升高温度保持在60^oc .压力条件密切监测温度。

催化期货为一个更绿色的星球

使用催化剂减少二氧化碳非常有前途,但每一步目前是来之不易的。催化剂结合各个阶段的一个步骤是科学界的主要目的。

科学家可以将他们聚集在一起在级联催化系统之前,创建优良的终端产品。使用这种方法,催化剂反应和接口与另一个,甚至第三个催化剂,在一个整体的活动链。

并不是所有催化剂工作在相同的条件下,这意味着有一个问题统一。

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