قرار دادی کاتالیزور برای قدرت-به-X

IMAGE

تصویر: تست و راه اندازی از جمله فشار بالا همراه برای Fischer-Tropsch اندازه گیری کمپین با استفاده از CAT-عمل اندازه گیری, خط در کیت synchrotron. (عکس: Tiziana Carambia) مشاهده بیشتر

اعتبار: عکس: Tiziana Carambia

مناسب کاتالیزور هستند از اهمیت زیادی برای کارآمد قدرت-به-X نرم افزار – اما مولکولی فرآیندهای رخ داده در طول استفاده از آنها نشده است به طور کامل درک. با استفاده از اشعه X از یک synchrotron شتاب دهنده ذرات دانشمندان از موسسه کارلسروهه فناوری KIT) حاضر شده قادر به مشاهده برای اولین بار یک کاتالیزور در طول Fischer-Tropsch واکنش است که تسهیل تولید سوخت مصنوعی تحت شرایط صنعتی. آن در نظر گرفته شده است تا با استفاده از نتایج آزمایش برای توسعه قدرت قرار دادی-به-X کاتالیزور. این تیم نتایج منتشر شده در مجله علمی واکنش و مهندسی شیمی ایران. (DOI: 10.1039/c9re00493a)

در راه به یک CO2-خنثی جامعه قدرت-به-X فرآیندهای (P2X) یعنی فرایندهای تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی منابع پشتیبانی پیوسته از بخش های مختلف است. برای مثال مصنوعی, سوخت می توان از انرژی خورشیدی یا باد را قادر می سازد آب و هوا-دوستانه تحرک و حمل و نقل کالا بدون اضافی گازهای گلخانه ای است. این Fischer-Tropsch synthesis (FTS) که لازم است برای این هدف در میان چیزهای دیگر بازده بلند زنجیره هیدروکربن ها برای تولید بنزین یا دیزل از مونوکسید کربن و هیدروژن تاسیس فرآیند در صنایع شیمیایی. با این حال حتی اگر بیش از یک صد سال از کشف این تکنولوژی فرآیندهای درگیر هستند و هنوز به طور کامل درک علمی: “این امر به ویژه به تغییرات ساختاری در کاتالیست های مورد نیاز برای فرایند تحت شرایط صنعتی می گوید:” استاد Jan-Dierk Grunwaldt از موسسه تکنولوژی شیمیایی و پلیمر شیمی (ITCP) از کیت. “در طول واکنش نامطلوب محصولات می توان به تشکیل و یا مخل تغییرات ساختاری در کاتالیزور می تواند رخ دهد. تا کنون از آن شده است به اندازه کافی توضیح داده شده که چگونه این اتفاق می افتد دقیقا در واکنش و چه اثرات آن بر روند کلی هستند.”

در یک transdisciplinary پروژه در همکاری با P2X کارشناسان از موسسه میکرو مهندسی فرآیند (IMVT) و موسسه تجزیه و تحقیقات و فن آوری (IKFT) از کیت این تیم در حال حاضر به دست آورد دستیابی به موفقیت در درک FTS در سطح اتمی است. “برای تحلیل ما با استفاده از روش synchrotron پژوهش یعنی X-ray absorption spectroscopy و پراش پرتو-X,” توضیح می دهد Marc-André Serrer (IKFT) یکی از نویسندگان این مطالعه است. “این اولین بار است که ما قادر به تماشای, پس به صحبت می کنند یک FTS کاتالیست در محل کار در سطح اتمی واقعی تحت شرایط فرآیند.” در حالی که واکنش های کاتالیزوری در حال حاضر مورد مطالعه قرار گرفته است از قبل با synchrotron ویژه شتاب دهنده ذرات برای تولید به خصوص شدید, X-ray, تابش, واکنش های را که بیش از یک دوره طولانی از زمان و در درجه حرارت بالا و فشار در زمان واقعی عملیات در یک P2X تسهیلات که تا کنون ارائه شده یک مانع است. برای آزمایش در کیت, یک رمان فشار زیرساخت در حال حاضر اضافه شده به گربه-قانون خط اندازه گیری (تجزیه و ACTinide اندازه گیری خط) تعیین شده برای کاتالیست مطالعات در کیت synchrotron. با این زیرساخت – که ساخته شده بود به عنوان بخشی از دولت فدرال Kopernikus برای پروژه های انرژی چرخش – امکان تعیین عملکرد تجاری کبالت-نیکل کاتالیست operando در 250 °C و 30 بار برای بیش از 300 ساعت در طول FTS. این هم اولین بار است که یک مقدار کافی از هیدروکربن ها می تواند تولید شده در چنین آزمایش است که می تواند تجزیه و تحلیل پس از آن.

کاتالیزور توسعه در کامپیوتر

آزمایش مجاز دانشمندان برای شناسایی هیدروکربن سپرده است که مانع از انتشار گازهای واکنشی نسبت به فعال کاتالیست ذرات. “در گام بعدی این بینش می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای محافظت از کاتالیزور به طور خاص در برابر این غیر فعال کردن مکانیسم می گوید:” Grunwaldt. “این انجام شده است برای مثال با تغییر کاتالیست با مروج یعنی موادی که در بهبود خواص کاتالیست.” در آینده رمان اتمی درک واکنش های کاتالیزوری به کمک شبیه سازی های کامپیوتری به صورت سریع و صرفه جویی در منابع و هزینه-اثربخش توسعه قرار دادی کاتالیزور برای P2X فرآیندهای.

###

انتشار مقاله:

Loewert مهدی Serrer, M.-A. Carambia, T. Stehle مهدی Zimina, A. Kalz, K. F. Lichtenberg, H. Saraçi E. Pfeifer, P., & Grunwaldt, J. D. (2020). پل زدن شکاف بین صنعت و synchrotron: یک operando مطالعه در 30 بار بیش از 300 ثانیه طول Fischer-Tropsch synthesis. واکنش شیمی و مهندسی 5(6), 1071-1082. https://doi.org/10.1039/c9re00493a لینک خارجی

اطلاعات بیشتر در مورد کیت انرژی مرکز: http://www.energie.کیت.edu لینک خارجی

بیشتر مواد:

لینک انتشار در واکنش و مهندسی شیمی ایران: https://pubs.rsc.org/fa/content/articlelanding/2020/re/c9re00493a#!divAbstract لینک خارجی

مطبوعات تماس با ما:

مارتین Heidelberger, Redakteur/Pressereferent تلفن.: +49 721 608-21169, [email protected]

بودن “پژوهشی در دانشگاه انجمن هلمهولتز” کیت ایجاد می کند و گویا دانش برای جامعه و محیط زیست است. این هدف به سهم قابل توجهی را به چالش های جهانی در زمینه انرژی و تحرک و اطلاعات است. برای این مورد 9,300 کارکنان همکاری در طیف گسترده ای از رشته ها در علوم طبیعی و مهندسی و علوم اقتصاد و علوم انسانی و علوم اجتماعی است. کیت خود را آماده 24,400 دانش آموزان مسئول وظایف در جامعه صنعت و علم با ارائه تحقیقات بر اساس برنامه مطالعه. نوآوری و تلاش در کیت ساخت یک پل مهم بین یافته های علمی و برنامه های خود را به نفع جامعه رفاه اقتصادی و حفاظت از ما به صورت طبیعی از زندگی است. کیت یکی از دانشگاههای آلمان تعالی.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de