A brookhaveni tudósok feltárják, hogyan adszorbeálják a katalizátorok a szennyező anyagokat

Tartalomjegyzék:

A brookhaveni tudósok feltárják, hogyan adszorbeálják a katalizátorok a szennyező anyagokat
A brookhaveni tudósok feltárják, hogyan adszorbeálják a katalizátorok a szennyező anyagokat
Anonim

Az eredmények segíthetnek a mérnököknek jobb szennyezéscsapdát építeni

UPTON, NY – A jobb katalizátorok és füstgázmosók segíthetnek távol tartani a levegőből a szennyező anyagokat. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Brookhaven Nemzeti Laboratóriumában jelenleg folyamatban lévő tanulmányok arra vonatkozóan, hogy a szennyező anyagok hogyan tapadnak meg vagy törnek szét bizonyos anyagokkal, lépést jelenthetnek ebbe az irányba. A brookhaveni tudósok e munka egyik aspektusának eredményeit mutatják be – hogy a magnézium-oxid (MgO) hogyan adszorbeálja a hidrogén-szulfidot (H2S) – az Amerikai Fizikai Társaság minneapolisi ülésének március 23-i ülésén.

A kén gyakori szennyeződés a fosszilis tüzelőanyagokban. Égéskor a kén melléktermékei, például a H2S hozzájárulhatnak a levegőszennyezéshez és a savas esőkhöz. Annak érdekében, hogy ezeket a szennyező anyagokat távol tartsák a légkörtől, a katalizátorok és a füstgázmosók jellemzően fém-oxid katalizátorokat tartalmaznak, amelyek adszorbeálják a szennyező anyagokat, azaz hozzátapadnak a katalizátor felületéhez.

"De sok ilyen eszközt próba-hiba alapon terveztek, anélkül, hogy megértették volna, hogyan működnek" - mondja Andrea Freitag, a Brookhaven kémiai osztály kutató munkatársa. Ezenkívül a jellemzően használt katalizátorok drága fémekből, például platinából és ródiumból készülnek. Idővel ezeknek a katalizátoroknak egy része elveszíti szennyezőanyag-adszorbeáló képességét, "mint egy Slinky, amely elveszti rugalmasságát a túlzott használat miatt" - mondja John Larese, a Brookhaven kémiai osztályának vezető tudósa.

Freitag és Larese új, olcsóbb fémeken, például magnéziumon és cinken alapuló katalizátorok kifejlesztésén dolgoznak, és molekuláris szintű vizsgálatokat végeznek a szennyező anyagok és a katalizátorok kölcsönhatására vonatkozóan. Eredményeik segíthetnek a mérnököknek jobb szennyezéscsapdát építeni.

A tudósok például röntgendiffrakciós technikákat alkalmaztak a Brookhaven Nemzeti Szinkrotron Fényforrásnál és neutronszórást az európai létesítményekben, hogy molekuláris szintű "képeket" készítsenek arról, hogyan tapadnak meg a szennyező molekulák a katalizátorkristályokhoz. A kísérő termodinamikai vizsgálatok során, amelyekben a katalizátort állandó hőmérsékleten tartják, miközben a felette lévő szennyező gáz nyomása nő, a tudósok kiszámítják a katalizátor szennyezőanyag-adszorpciós képességét.

"Ezek a tanulmányok lehetővé teszik számunkra, hogy összevetjük a termodinamikai és mikroszkópikus eseményeket" - mondja Larese. Például a csapat kimutatta, hogy amikor a H2S adszorbeálódik MgO-n, a nyomás növekedésével két vagy három egyenletes réteg képződik különböző időközönként.

A vizsgálatok azt is mutatják, hogy az adszorpciós folyamat megfordítható, ha a katalizátort felmelegítik az adszorbeált gázok felszabadulásához. Ez azt jelenti, hogy a katalizátor újra és újra használható, kiküszöbölve az „elhasználódott Slinky” problémát.

A brookhaveni tudósok azt is vizsgálják, hogyan készítsenek MgO-t és más katalizátorkristályokat adszorbeáló képességük növelése érdekében, például a kristályok méretének vagy alakjának megváltoztatásával a felületük növelése érdekében, vagy a kristályok doppingolásával. ' felületek más reaktív fémekkel, például cinkkel, nikkellel, krómmal és rézzel.

A szerkezeti és termodinamikai vizsgálatok a kulcs, mondja Larese; "Jobb katalizátort készíthet, ha megérti a folyamatot."

Ez a dolgozat a V15-ös ülésen kerül bemutatásra 2000. március 23-án, 14:30-kor. a Minneapolisi Kongresszusi Központ 205B termében.

Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának Brookhaven Nemzeti Laboratóriuma jelentős létesítményeket hoz létre és üzemeltet az egyetemi, ipari és kormányzati személyzet számára a fizikai, orvosbiológiai és környezettudományok, valamint egyes energiatechnológiák alap- és alkalmazott kutatására. A Laboratóriumot a Brookhaven Science Associates, egy non-profit kutatásmenedzsment cég üzemelteti, az Egyesült Államokkal kötött szerződés alapján.S. Department of Energy.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei