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바이오 연료 정제의 가혹한 상태에서 촉매 보호를 위한 Nanobowls

Published on October 29, 2012 at 6:09 AM

아주 작은 선수를 위한 지점 절기 축구 경기 같은 소리가 날지도 모르지만, "nanobowl"는 스포츠 하고 무관하 쪽 바이오 연료 향상으로 할 것이다 모두는 생성합니다.

그것은 원자 능률적인 화학 전이 (IACT)를 위한 학회, Argonne 국립 연구소 및 노스웨스턴 대학교, 위스콘신 대학 및 퍼듀 대학교를 포함해서 지도된 (ANL) 에너지 국경 연구소에서 과학자의 팀의 희망입니다. 팀은 nanoscale (미터의 10억분의 1)를 건설하기 위하여 개발된 마이크로 칩 제조를 위한 층을 이루는 기술을 "볼링을 합니다" 사용하고 있습니다 바이오 연료 정제의 가혹한 조건에서 소형 금속 촉매를 보호하는. 게다가, nanobowls의 규모, 모양 및 구성은 쉽게 그들의 기능 및 특이성을 강화하기 위하여 맞추어질 수 있습니다.

Jeffrey Elam에 의해, ANL의 에너지 시스템 부에 있는 주요한 화학자 지도된, 팀은 10월 28 11월 열린 AVS 59 국제 심포지엄 및 전람 도중 그것의 연구를 제출할 것입니다. 2, 2012년, 탬파에서, Fla.

최근 몇년 사이에, 백금과 같은 금속의 nanoparticles 금속 산화물 표면에 지원된 리듐 및 팔라듐은 촉매로 -를 양자택일 연료로 - 생물 자원 - 옥수수 사탕수수 및 당밀과 같은 공장에서 유기물 되도록 능률적으로 변환하는 여겨졌습니다. 액체 근해가 200 섭씨 온도 (392 화씨 온도)의 온도를 어디에 도달할 수 있는지 불행히도, 전형적인 biorefining의 밑에와 4,100 kilopascals (600 스퀘어 인치당 파운드)의 압력, 작은 금속 nanoparticles 촉매로 활성화되가가 아닌 매우 더 큰 덩어리로 만들 수 있습니다 입자로 조절합니다. 게다가, 이 최고 상태는 지원을 녹일 수 있습니다.

"우리는 biorefining 도중 요구되어," 방법을 작용하는 그들의 기능을 감소시키기 없다면 촉매를 보호하는 필요로 했습니다 Elam는 말합니다. "우리의 해결책 원자 층 공술서 [ALD], 물자의 단 하나 원자 두꺼운 금속 입자의 주위에 "는 nanobowl를" 건설하기 위하여 층을 규정하도록 일반적으로 반도체 산업에 의해 채택된 프로세스를 사용하기 위한 것이었습니다."

액티브한 촉매를 포함하는 nanobowls의 매트릭스를 만들기 위하여는, 연구원은 첫째로 지원 표면에 금속 nanoparticles (최후 nanocatalysts)의 수백만을 예금하도록 ALD를 이용합니다. 다음 단계는 금속 nanoparticles서만 와 지원에 아닙니다 묶을 유기 종을 추가하기 위한 것입니다. 이 유기 "보호 단"는 nanobowls가 모양 인 형으로 봉사합니다.

"다시 ALD를 사용하여, 우리는 우리의 매트릭스에 있는 nanobowls의 모양을 정의하기 위하여 보호 단의 주위에 niobia [니오브 오산화인]로 알려져 있는 무기 물자의 층에 층을 예금합니다," Elam는 말합니다. "일단 요구된 niobia 간격이 도달되면, 우리는 보호 단을 제거하고 덩어리로 만들기에서 그(것)들을 방지하는 nanobowls에서 우리의 금속 nanoparticles를 숨겨지 넣어둡니다. 추가적으로, niobia 코팅은 biorefining 도중 부닥친 최고 상태에서 보호합니다 기질을."

Elam는 생성하는 촉매 매트릭스의 전반적인 기능을 강화하기 위하여 nanobowls 그들자신이 만들어질 수 있다고 말합니다. "특정 고도에, 우리는 nanobowl 벽으로 촉매로 액티브한 물자의 ALD 층을 내려놓고 nanocatalysts와 제휴하여 작동할 지휘관 촉매를 만들어서 좋습니다. 더구나, 주의깊게 유기 보호 단을 선정해서, 우리는 nanobowl 구멍의 규모 그리고 생물 자원 혼합물에 있는 특정 분자를 표적으로 하기 위하여 모양을 조정해서 좋습니다."

nanobowl/nanoparticle 조합이 생물 자원 정제의 고압, 고열 수성 환경을 살아날 수 있다는 것을 Elam와 그의 동료는 실험실에서 보여주었습니다. 그(것)들은 또한 nanobowl 촉매를 위한 규모와 모양 선택성을 설명했습니다. 다음 목표는, 그는 말하고, 정확하게 촉매가 실제적인 생물 자원 정제 과정에서 얼마나 잘 능력을 발휘하는지 측정하기 위한 것입니다.

근원: http://www.aip.org

Last Update: 29. October 2012 06:31

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