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研究发现了生产用作催化剂的金属纳米颗粒的方法

知识科普 2025年02月04日 02:33 99 admin

  

  Study finds method to produce metal nanoparticles for use as catalysts

  华盛顿特区[美国],12月29日(ANI): UPV和CSIC的研究人员在他们的ACS Nano文章中证明,该过程可以在较温和的温度下进行,并且不需要降低大气,所有这些都是由于微波辐射。

  微波辐射触发的溶出过程是该新技术的基础。在陶瓷材料表面产生金属纳米粒子的技术被称为脱溶。

  “在高温和还原性大气(通常是氢)中,金属原子从材料结构迁移到其表面,形成固定在表面的金属纳米颗粒。UPV ITACA研究所微波区研究员Beatriz Garcia Banos解释说:“这种锚定显著提高了这些纳米颗粒的强度和稳定性,这对这些催化剂的效率产生了积极的影响。”

  “通过这种方式,活性镍纳米催化剂可以在更节能的溶出过程中生产。这些催化剂已被证明在CO生产CO反应中具有活性和稳定性,可以获得工业感兴趣的产品,并有助于该行业的脱碳,”ITQ能源转换和储存小组的研究员Alfonso Juan Carrillo Del Teso强调说。

  镍纳米颗粒的析出过程在400℃左右的温度下进行,暴露时间为几秒钟,而这些材料的传统析出过程在900℃的温度下进行,时间约为10小时。此外,该技术允许在不使用氢气的情况下进行析溶。

  “出于所有这些原因,我们提高了该过程的可持续性。此外,通过在更温和的温度和更短的暴露时间下获得催化剂,我们降低了该过程的成本,这也受到不必使用氢气作为还原性气体的影响,”Beatriz Garcia Banos补充道。

  UPV和CSIC团队开发的工艺主要用于存储和转换可再生能源的高温催化过程。它还可以应用于生产合成气(液体燃料的前体)的沼气重整反应,适用于Power-to-X系统的CO2加氢反应,以及用于燃料电池和/或高温电解器的功能化电极。

  这种新方法是基于微波辐射激活的溶出过程。外溶是在陶瓷材料表面生成金属纳米颗粒的一种方法。“在高温和还原性大气(通常是氢)中,金属原子从材料结构迁移到其表面,形成固定在表面的金属纳米颗粒。UPV ITACA研究所微波区研究员Beatriz Garcia Banos解释说:“这种锚定显著提高了这些纳米颗粒的强度和稳定性,这对这些催化剂的效率产生了积极的影响。”

  在发表在ACS Nano上的研究中,UPV和CSIC的研究人员已经证明,由于微波辐射,这个过程可以在更温和的温度下进行,而不需要使用还原气氛。

  “通过这种方式,活性镍纳米催化剂可以在更节能的溶出过程中生产。这些催化剂已被证明在CO生产CO反应中具有活性和稳定性,可以获得工业感兴趣的产品,并有助于该行业的脱碳,”ITQ能源转换和储存小组的研究员Alfonso Juan Carrillo Del Teso强调说。

  镍纳米颗粒的析出过程在400℃左右的温度下进行,暴露时间为几秒钟,而这些材料的传统析出过程在900℃的温度下进行,时间约为10小时。此外,该技术允许在不使用氢气的情况下进行析溶。

  “出于所有这些原因,我们提高了该过程的可持续性。此外,通过在更温和的温度和更短的暴露时间下获得催化剂,我们降低了该过程的成本,这也受到不必使用氢气作为还原性气体的影响,”Beatriz Garcia Banos补充道。(ANI)

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