_ Cercetarea metalelor lichide deschide piața producție chimică durabilă cu catalizatori îmbunătățiți cu metale

O echipă de coautori din cinci țări diferite, a descoperit un nou concept de design pentru catalizatori utilizați în procesul de transformare metanol în hidrocarburi (MTH) crucial din punct de vedere industrial, permițând producția de produse chimice cu cerere mare din metanol din sursă abundentă.

„O creștere remarcabilă de 14 ori a duratei de viață a catalizatorului a fost obținută prin folosirea galiului lichid ca promotor, care la nivel molecular are efecte asupra funcționării. catalizatorul au fost descoperite prin studii spectroscopice meticuloase in situ efectuate la Universitatea Charles”, a declarat unul dintre autorii studiului Mariya Shamzhy de la Centrul de Materiale Avansate de la Universitatea Charles, Facultatea de Științe.

Într-un progres semnificativ pentru În domeniul ingineriei chimice, oamenii de știință au dezvăluit o nouă abordare pentru îmbunătățirea eficienței și sustenabilității procesului MTH, o metodă cheie pentru transformarea metanolului în substanțe chimice și combustibili valoroși. Această cercetare demonstrează utilizarea metalelor cu punct de topire scăzut, cum ar fi galiu (Ga), pentru a îmbunătăți semnificativ performanța și durata de viață a catalizatorilor implicați în procesul MTH. Cercetarea este publicată în revista Nature Communications.

În mod tradițional, procesul MTH s-a bazat pe catalizatori zeolit. Deși eficienți, acești catalizatori suferă de dezactivare rapidă cauzată de depunerea de cocs, necesitând tratamente de regenerare frecvente și costisitoare. Abordarea inovatoare introdusă de echipa de cercetare valorifică proprietățile unice ale galiului pentru a încetini depunerea de cocs și pentru a îmbunătăți desorbția speciilor carbonice din catalizatorii zeolit. Acest lucru nu numai că prelungește durata de viață a catalizatorilor, dar crește și eficiența generală și sustenabilitatea procesului.

O concluzie cheie a cercetării a fost că amestecarea fizică a zeolitului ZSM-5 cu galiu lichid a dus la un catalizator care a demonstrat un durata de viață îmbunătățită în reacția MTH, crescând cu un factor de până la aproximativ 14 ori în comparație cu catalizatorii tradiționali cu zeoliți ZSM-5. Această îmbunătățire remarcabilă deschide ușa către procese de fabricație chimică mai rentabile și mai ecologice.

Implicațiile acestei cercetări sunt profunde, oferind o cale alternativă pentru proiectarea și prepararea catalizatorilor zeoliți rezistenți la dezactivare. Prin reducerea nevoii de tratamente regulate de regenerare, această metodă nu numai că scade costurile de producție, ci și amprenta asupra mediului asociată producției chimice.

Această descoperire reprezintă un pas esențial înainte în căutarea unei substanțe chimice mai durabile și mai eficiente. metode de producție. Acesta subliniază potențialul integrării materialelor noi și tehnicilor inovatoare pentru a depăși provocările de lungă durată din industrie.

Descoperirile echipei de cercetare oferă o cale promițătoare pentru dezvoltarea catalizatorilor de generație următoare care vor juca un rol crucial în fabricarea durabilă a produselor chimice valoroase din metanol.

„Noul concept de utilizare a metalelor lichide ca promotori ai catalizatorilor zeolit ​​introduce posibilități interesante pentru dezvoltarea unor sisteme catalitice mai eficiente și mai robuste pentru o gamă largă de procese industriale”, a concluzionat unul dintre autorii corespunzători, Vitaly V. Ordomsky de la Université de Lille, Unité de Catalyze et Chimie du Solide.

(Fluierul)