Os pesquisadores trabalham em um único grão de catalisador em tempo real

Os pesquisadores trabalham em um único grão de catalisador em tempo real

Uma nova maneira de ver as reações catalíticas nos níveis moleculares em tempo real pode levar a um melhor entendimento básico e planejamento de reações importantes usadas em inúmeros processos de produção todos os dias.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade Estadual de Washington e do Laboratório Noroeste do Noroeste do Pacífico (PNL) usou uma nova técnica de sondagem para ver a superfície do ferro, pois entrou em contato com o Oxygen para descobrir que um catalisador fez um trabalho melhor que o outro. O trabalho foi relatado na revista, Química aplicadaPode encerrar as reações dos engenheiros para melhorar as reações e desenvolver novos catalisadores que não dependem do metal da Terra Cara e Rara para criar muitos produtos diários.

“Basicamente, a técnica desta próxima geração nos permite ver reações em tempo real, estando quimicamente cientes do que está acontecendo”, Jean-Sabin McNews, Jean e Linda Alolands School of Chemical Engineering e Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-Bio-BiO

Para muitas reações usadas para fabricar produtos diários, medicamentos, plástico, produtos químicos e combustível, a indústria depende principalmente da experiência passada e da prática reconhecida, McWeen, que está em uma nomeação conjunta na PNL. Processos de catalisador, produtos diários da produção de produtos são complicados e fracos em muitos casos e os pesquisadores geralmente projetam catalisadores com entendimento limitado de seus processos subjacentes.

“Estamos tentando desenvolver algum entendimento fundamental e básico que nos ajude a restringir a engenharia desses materiais ou sistemas de uma maneira mais eficaz”, disse Daniel Periya, co-autores e cientista da PNL. “Queremos apenas criar novos tipos de produtos químicos com mais eficiência do que os modos de ‘cozinheira e aparência'”.

O ferro é um ingrediente particularmente importante que pode ser usado na indústria para converter bio-óleo de materiais vegetais em combustível de base biológica. É abundante, barato e pode remover com eficiência oxigênio do bio-óleo para produzir biocombustível. No entanto, reage facilmente com oxigênio, causando ferrugem ou ferrugem, o que interrompe a reação. Os pesquisadores descobriram que a aplicação de campos elétricos na superfície do catalisador pode reduzir o vocabulário, cria um ambiente favorável para continuar a reação sem inação.

“Você quer que seja responsivo, mas não muito receptivo, é como se a regra dos Goldilocks – você quer algo exatamente certo”, disse MacWin.

Os pesquisadores são capazes de ver como o ferro é oxidado, que as superfícies cristalinas fizeram o melhor trabalho e como os campos elétricos afetaram a resposta.

“Podemos ver todos os tipos de superfícies que você pode colocar em um único grão de catalisador em tempo real, por isso é muito mais realista ao modelar o que veremos em uma catalisação real”, disse McWore.

Como a própria técnica de sondagem nuclear precisa ser usada no campo elétrico, os pesquisadores perceberam que poderiam usar o campo elétrico para controlar a quantidade de ferrugem que está sendo feita não apenas para imagem, mas também em sua superfície.

“Transformamos a ferramenta em uma máquina para permitir que nossa reação veja a dinâmica”, disse Peria. “Estamos lançados para poder avançar na ciência. Mas, ao mesmo tempo, temos foco em aplicações de engenharia”.

Os cientistas da PNL Stein Lambits e a graduada da WSU Nasha Cardwell e Isaac Onango lideraram o estudo. Este trabalho foi financiado pelo programa Catalyan, Escritório Básico de Ciência da Energia, Departamento de Ciências Químicas, Programas de Pesquisa e Desenvolvimento de Laboratório de Biosoise e Geocenses e PNL Pesquisa e Desenvolvimento do Laboratório no Departamento de Energia dos EUA.

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