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Neue Klasse von Silber-Basierten Katalysatoren für die Produktion des Propylen-Oxids

Published on April 8, 2010 at 8:12 PM

Wissenschaftler an der US-Abteilung von das Argonne-Nationalem Laboratorium der Energie haben eine neue Klasse Silber-basierte Katalysatoren für die Produktion des industriell nützlichen chemischen Propylenoxids gekennzeichnet, das umweltfreundlich und weniger teuer ist.

Argonne-Wissenschaftler (vom links) Stefan Vajda, Larry Curtiss und Jeff Greeley haben eine neue Methode des Herstellens des Propylens entwickelt, das die vielen Umwelt- unfreundlichen Nebenerscheinungen beseitigt.

„Die Produktion des Propylenoxids hat eine beträchtliche Menge Nebenerscheinungen, die zur Umgebung, einschließlich gechlorten oder peroxycarboxylic Abfall schädlich sind,“ sagte Chemiker Stefan Vajda Argonnes der Material-Wissenschafts-Abteilung und der Mitte für Nanoscale-Materialien. „Wir haben nanoclusters des Silbers als Katalysator gekennzeichnet, die produzieren diese Chemikalie mit wenigen Nebenerscheinungen bei den niedrigen Temperaturen.“

Propylenoxid ist in der Schaffung des Plastiks und der Propylenglykole für Lacke, Haushaltsreinigungsmittel und Automobilbremsflüssigkeiten allgemein verwendet.

Die Studie ist ein Ergebnis eines in hohem Grade kooperativen Teams, das fünf Abteilungen und Mitarbeiter Argonne vom Fritz-Haber-Institut in Berlin und von der Universität von Illinois bei Chicago, einschließlich eine Zusammenarbeit zwischen der experimentellen Bemühung miteinbezog, die durch Stefan Vajda und die theoretische Analyse geführt wurde durch Materialchemiker Larry Curtiss und nanoscientist Jeff Greeley geführt wurde.

Große silberne Partikel sind verwendet worden, um Propylenoxid aus Propylen zu produzieren, aber diese Methode leidet unter einer niedrigen Selektivität oder einer niedrigen Umwandlung zum Propylen, das eine große Menge Kohlendioxyd Oxid-erstellt. Vajda entdeckte, dass nanoscale Cluster des Silbers, Dreiatom Clustern sowie aus größeren Clustern von 3,5 nm an Größe bestehend, in hohem Grade aktive und selektive Katalysatoren für die Produktion des Propylenoxids sind.

Curtiss und Greeley formten dann die zugrunde liegende Vorrichtung hinter, warum diese ultrasmall nanoparticles des Silbers so effektiv waren, wenn sie Propylenoxid herstellten. Sie entdeckten, dass die elektronische Zelle des offenen Shells der silbernen Katalysatoren der Antrieb hinter der Selektivität der nanoclusters war.

„Propylenoxid ist ein Baustein in der Schaffung einiger anderer industriell relevanter Chemikalien, aber die gängigen Methoden des Erstellens sie sind nicht effizient,“ sagte Curtiss. „Die Arbeit öffnet ein neues Kapitel auf dem Gebiet des Silbers als Katalysator für Propenepoxidierung.“

„Dieses ist im Allgemeinen eine Reaktion des Heiligen Grals,“ sagte Greeley.

Finanzierung für dieses Projekt wurde vom US-Energieministerium-Büro der Wissenschaft und vom US-Luftwaffen-Büro der Wissenschaftlichen Forschung zur Verfügung gestellt. Ein Papier auf dieser Arbeit wird im Punkt Am 9. April der Zapfen Wissenschaft veröffentlicht.

Last Update: 13. January 2012 00:49

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