一篇新论文发表在杂志上ACS工程非盟调查了实验量化气体分散催化剂的结构由加法制造。无损检测是用来通知结构化催化剂设计未来。这项研究的科学家们已经完成了在荷兰埃因霍温科技大学。
研究:实验量化气体分散在3 d打印Logpile结构使用非侵入式红外传输技术。图片来源:Gorodenkoff / Shutterstock.com
结构化催化剂
结构化催化剂的一个增强的表面积没有禁止性的过程成本。通过构建材料,可以控制气体停滞,可以实现更加激烈相混合,压降较低维护。通过优化催化剂的具体几何,权衡混合,温度控制,增强固液接触低压降可以管理。
实验装置组成的红外源在右边,石英玻璃列在中间,左边和红外相机。图片来源:卢梭,L.R.年代et al ., ACS工程非盟
这与催化剂床,遭受高压下降,存在材料的热点。欧洲杯足球竞彩结构化催化剂是传统涂料生产的泡沫和蜂窝巨石,或者制造挤出物。
加法制造
加法制造,否则称为3 d打印技术,是一个制造过程,具有设计自由带来的好处,减少材料浪费,多材料处理和打印。这个相对较新的领域制造业强大的潜力提高结构化催化剂的性质。好处包括设计自由和生产大型结构局部特征的能力。
不同的添加剂生产过程已经发展多年来,包括直接的墨水书写,有限元,数字光处理,选择性激光熔化,选择性热烧结。有益的3 d打印技术是如何合成的结构化催化剂取决于采用的技术。
在可用的各种添加剂制造过程,直接墨水写作是一个成熟的过程。在这种添加剂制造技术,粘性材料浆从喷嘴挤压根据预先确定的设计。然后沉积材料分层技术构建组件。直接墨水书写的好处多材料处理和多个挤压能力。
校准数据与标准偏差(点)和拟合曲线(虚线)。图片来源:卢梭,L.R.年代et al ., ACS工程非盟
制造业Logpile结构化催化剂
前3 d印刷设备,陶瓷颗粒的粘性泥浆,粘结剂,稀释剂是准备挤压。欧洲杯猜球平台许多研究了催化剂与monolith-like logpile结构。这些结构可以直接拥有交错或配置。在交错配置中,轴向方向的特性在每一层相互抵消,而在直接配置中,他们相互平行。
改变打印功能的大小和孔径的大小之间的挤压过程中可以利用不同的几何结构和控制孔隙度最终印刷的构造。流变特性等关键参数和打印机设置用来控制最终的印刷材料的属性,如催化活性、孔隙率和机械强度。欧洲杯足球竞彩相比传统honeycomb-structured巨石Logpiles有几个好处。
为结构化催化剂Logpile结构有很大的好处,包括让反应物旅行横向和更广泛的操作窗口。此外,可以增强传热由于横向分散logpile结构便利。这提高了催化剂的化学过程,避免了热影响从而导致材料退化。催化剂的性能、耐用性和选择性也有所改善。
这项研究
新论文认为直接墨水写作方法的使用为目的的制造结构化催化剂。最近的研究工作直接墨水写生产几个ceramic-like催化剂,包括有机框架和沸石和催化剂载体材料包括氧化铝和二氧化硅。欧洲杯足球竞彩直接墨水写生产催化剂的广泛使用和支持材料证明这项技术的成熟度的研究在这个领域。欧洲杯足球竞彩
在这项研究中,非破坏性技术已经用来量化横向分散直接墨水writing-manufactured logpile结构化催化剂。量化的研究采用的技术是一种非侵入性,瞬间,整个领域的技术。
验证测量的分子扩散系数在一个空的列。值是平均超过340沿着轴向坐标位置,和标准差计算这些数据。图片来源:卢梭,L.R.年代et al ., ACS工程非盟
这部小说采用的研究方法特征红外源和一个列。示踪气体吸收红外辐射,是美联储通过列。配置红外照相机用于可视化流的气体通过催化剂的结构。这本小说的一个重要的优势在传统技术方法的单一测量确定整个浓度场。
22 logpile结构研究中评估了各种配置。评估结果表明,交错logpile结构具有明显高于横向分散,可以通过改变催化剂的特点,量身定制的孔隙度和特征尺寸等。这些结构,由于他们的可调性和其他属性,有一个广泛的操作比straight-structured同行。
此外,作者相关的色散行为材料几何结构和操作条件。欧洲杯足球竞彩这种相关性和研究结果的分析将有助于未来催化剂设计。作者指出,需要进一步分析和建模研究和理解结构参数的影响,并提供一个基本的解释现象。
进一步的阅读
卢梭,L.R.et al。(2022)实验量化气体分散在3 d打印Logpile结构使用非侵入式红外传输技术ACS工程非盟[网络]pubs.acs.org。可以在:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsengineeringau.1c00040
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