Ssylka

Оптимизация никелевых катализаторов

Исследование под названием "Optimized nickel particles improve catalyst performance for hydrogenation reactions" опубликовано в журнале Advanced Functional Materials. Его авторы продемонстрировали, что контроль размеров частиц никеля значительно влияет на эффективность гидрирования.
Оптимизация никелевых катализаторов
Изображение носит иллюстративный характер

Работы проводились под руководством Wang Guozhong в Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences. Учёные сосредоточились на поиске оптимального распределения никелевых частиц, поскольку одинаково важны и крупные, и мелкие области активной поверхности.

Никель выступает катализатором, который ускоряет ход реакции, не расходуясь при этом сам. Крупные частицы богаты высококоординированными атомами, способствующими эффективному разложению водорода, тогда как малые частицы содержат больше низкокоординированных атомов, усиливающих адсорбцию входных веществ.

В ходе экспериментов команда исследователей синтезировала мезопористый диоксид кремния (MS) и добавила в него никель. Управлять размерами металлических частиц удалось путём изменения мольного отношения этилендиамина (EDA) к никелю и получения серии Ni/MS-катализаторов.

Чтобы проверить рабочие характеристики новых систем, в качестве модельной реакции выбрано гидрирование ванилина до 2-метокси-4-метилфенола (MMP). Полученные данные показали, что вариант Ni/MS-4.8 обеспечивает наибольшую производительность благодаря сбалансированному количеству высоко- и низкокоординированных атомов никеля.

Исследователи выяснили, что низкокоординированные атомы никеля облегчают процесс адсорбции органического реагента, а высококоординированные атомы способствуют быстрой диссоциации водорода. Эта двойная роль улучшает общую селективность и скорость реакции.

Уникальность работы состоит в том, что учёным впервые удалось добиться точной регуляции размеров никелевых зерен внутри пористой структуры. Такой подход открывает новые возможности для промышленного производства, требующего высокоселективных и экономичных методов гидрирования.

Данные результаты демонстрируют, как тонкая настройка катализатора повышает выход продукта без увеличения расхода сырья. Полученные наработки могут служить основой для разработки новых высокоэффективных материалов в различных областях химического синтеза и тонкой органической химии.


Новое на сайте

9421Хронический стресс искажает восприятие звуков 9420Как посмотреть уникальный документальный фильм об охоте косаток? 9419Рекордсмен Флориды: поймана самая тяжелая пантера в истории наблюдений 9418Как тестирование безопасности продуктов защищает от атак на цепочки поставок? 9417Как балет Ла Скала раскрывает свои закулисные тайны? 9416"Белый лотос": роскошный курорт в Таиланде становится декорацией для нового... 9415Как DDoS-атаки стали мощнее и опаснее в 2024 году? 9414Как крысы помогут спасти жизни в Восточном Йоркшире? 9413Космическая загадка в глубинах Тихого океана 9412SafetyCore от Google: новый подход к защите пользователей Android 9411Лоурайдеры Нью-Мексико: от уличной культуры до государственного признания 9410Древние мышцы ушей раскрывают тайны эволюции человеческого слуха 9409Многофакторная аутентификация: баланс между безопасностью и удобством 9408Возвращая утраченное: как фотографии помогают исцелить раны после стихийных бедствий 9407Лучшие из лучших: финал Westminster Kennel Club Dog Show