2. վերականգնվող էներգիայի արտադրություն

Քանի որ մաքուր էներգիայի համաշխարհային պահանջարկը շարունակում է աճել, վերականգնվող էներգիայի զարգացումը և օգտագործումը դարձել է կլիմայի փոփոխության դեմ պայքարի կարևոր միջոց: sa102-ը լայնորեն կիրառվում է նաև վերականգնվող էներգիայի արտադրության ոլորտում, մասնավորապես՝ էլեկտրոլիտիկ ջրի արտադրության և ֆոտոկատալիտիկ ջրի քայքայման մեջ:

• էլեկտրոլիզացված ջրածնի արտադրությունՋրածնային էներգիան, որպես մաքուր և արդյունավետ էներգիայի կրիչ, համարվում է ապագայի էներգետիկ համակարգի կարևոր մաս: sa102-ը կարող է օգտագործվել որպես ջրածնի արտադրության կատալիզատոր՝ ջրի էլեկտրոլիզացման միջոցով, զգալիորեն բարելավելով էլեկտրոլիտիկ արդյունավետությունը և նվազեցնելով էներգիայի սպառումը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ը ցուցաբերում է գերազանց կատալիտիկ ակտիվություն ալկալային միջավայրում և կարող է արդյունավետորեն ապահովել ջրի էլեկտրոլիզի ռեակցիա ցածր լարումների դեպքում, որտեղ ջրածնի ելքը ավելի քան 30%-ով ավելի բարձր է, քան ավանդական կատալիզատորներինը: Բացի այդ, sa102-ի երկարակեցությունը և վերականգնվողությունը նույնպես այն ակնհայտ առավելություններ են տալիս արդյունաբերական մասշտաբի էլեկտրոլիզի ջրածնի արտադրության գործընթացում:

• ֆոտոկատալիտիկ ջրի քայքայումՖոտոկատալիտիկ ջրի քայքայումը տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է արևային էներգիան՝ ջուրը ջրածնի և թթվածնի քայքայելու համար՝ զրոյական արտանետումներով և կայուն բնութագրերով։ Որպես ֆոտոկատալիզատոր, sa102-ը կարող է քայքայել ջուրը տեսանելի լույսի ներքո՝ առաջացնելով ջրածին և թթվածին։ Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ sa102-ի ֆոտոկատալիտիկ ակտիվությունը սերտորեն կապված է դրա մակերեսին գտնվող անցումային մետաղի իոնների հետ։ fe³⁺ և co²⁺ պլազմաները կարող են կլանել տեսանելի լույսը և խթանել էլեկտրոնային անցումները, այդպիսով խթանելով ջրի քայքայման ռեակցիաները։ Փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ sa102-ի ջրի քայքայման արդյունավետությունը արևի լույսի սիմուլյացիայի տակ կարող է հասնել 80%-ի, ինչը շատ ավելի բարձր է, քան ավանդական tiO₂ ֆոտոկատալիզատորների դեպքում։

3. արդյունաբերական թափոնների գազի մշակում

Արդյունաբերական արտադրության ընթացքում արտանետվող արտանետվող գազերը պարունակում են մեծ քանակությամբ վնասակար գազեր, ինչպիսիք են NOₓ-ը, SOₓ-ը, VOC-ները և այլն: Այս գազերը ոչ միայն աղտոտում են շրջակա միջավայրը, այլև սրում են կլիմայի փոփոխությունը: Որպես արտանետվող գազերի մշակման արդյունավետ կատալիզատոր, SA102-ը կարող է արդյունավետորեն հեռացնել այդ վնասակար գազերը և նվազեցնել ջերմոցային գազերի արտանետումները:

• ոչₓ նվազեցումNOₓ-ը արդյունաբերական թափոնային գազերի կարևոր աղտոտիչ է, և դրա արտանետումները կհանգեցնեն թթվային անձրևի և լուսաքիմիական ծխի առաջացմանը: sa102-ը կարող է կատալիզացնել noₓ-ի և nh₃-ի ռեակցիան և վերականգնել այն ազոտի և ջրի՝ noₓ-ը հեռացնելու համար: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ը ցուցաբերում է noₓ-ի գերազանց վերականգնման արդյունավետություն ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում (200-300°C), և noₓ-ի հեռացման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 95%-ի: Բացի այդ, sa102-ը ունի բարձր ընտրողականություն և գրեթե չի առաջացնում երկրորդային աղտոտիչներ (օրինակ՝ n₂o և այլն), և ունի լավ շրջակա միջավայրի պաշտպանության արդյունավետություն:

• soₓ հեռացումSOₓ-ը արդյունաբերական գործընթացներում, ինչպիսիք են ածխային էլեկտրակայանները և պողպատաձուլական գործարանները, առաջացող հիմնական աղտոտիչներից մեկն է, և դրա արտանետումները կհանգեցնեն թթվային անձրևի և մշուշի առաջացմանը: sa102-ը կարող է կատալիզացնել soₓ-ի և cao-ի ռեակցիան՝ այն կապելով կալցիումի սուլֆատի հետ, այդպիսով ապահովելով soₓ-ի հեռացումը: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ը ցուցաբերում է soₓ-ի գերազանց հեռացման արդյունավետություն բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում (400-600°C), և soₓ-ի հեռացման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 90%-ի: Բացի այդ, sa102-ի ջերմային կայունությունը և երկարակեցությունը նույնպես այն դարձնում են ակնհայտ առավելություններ արդյունաբերական թափոնային գազերի մշակման գործում:

• vocs-ի քայքայումՑնդող օրգանական միացությունները (ՑՕՄ) արդյունաբերական թափոններից առաջացող գազերի աղտոտիչների տարածված դաս են, և դրանց արտանետումները լուրջ ազդեցություն կունենան օդի որակի վրա: sa102-ը կարող է կատալիզացնել ցնդող օրգանական միացությունների օքսիդացման ռեակցիան և դրանք քայքայել ածխաթթու գազի և ջրի, այդպիսով ապահովելով ցնդող օրգանական միացությունների մաքրում: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ը ցուցաբերում է ցնդող օրգանական միացությունների գերազանց քայքայման կատարողական ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում (150-250°C), և ցնդող օրգանական միացությունների քայքայման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 90%-ի: Բացի այդ, sa102-ը ունի բարձր ընտրողականություն և հազիվ թե առաջացնի երկու տեսակի ենթաաղտոտիչներ (օրինակ՝ ածխաթթու գազ և այլն), որոնք ունեն լավ շրջակա միջավայրի պաշտպանության կատարողական:

ներքին և արտաքին հետազոտությունների վիճակը

Վերջին տարիներին sa102 ջերմային կատալիզատորի վերաբերյալ հետազոտությունները լայն ուշադրության են արժանացել, և բազմաթիվ տեղացի և արտասահմանցի գիտնականներ խորը քննարկումներ են անցկացրել դրա կառուցվածքի, աշխատանքի և կիրառման վերաբերյալ։ Ստորև ներկայացված է որոշ ներկայացուցչական հետազոտությունների արդյունքների վերանայում։

1. առաջընթաց արտասահմանյան հետազոտություններում

• Բերկլիի Կալիֆոռնիայի համալսարանԴպրոցի հետազոտական ​​խումբը 2021 թվականին հրապարակել է sa102-ի կիրառման վերաբերյալ ուսումնասիրություն CO₂ վերականգնման ռեակցիայում: Նրանք բացահայտել են sa102-ի ակտիվ կենտրոնների կառուցվածքային փոփոխությունները և էվոլյուցիան CO₂ վերականգնման ընթացքում՝ in ​​situ ռենտգենյան դիֆրակցիայի (xrd) և թափանցելի էլեկտրոնային մանրադիտակի (tem) միջոցով: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ի ակտիվ կենտրոնները հիմնականում կազմված են fe³⁺-ից և co²⁺-ից, և այս իոնները ռեակցիայի ընթացքում ենթարկվում են դինամիկ փոփոխությունների՝ խթանելով co₂-ի վերականգնման ռեակցիան: Բացի այդ, խումբը նաև պարզել է, որ sa102-ը ցուցաբերել է CO₂ վերականգնման գերազանց կատարողականություն ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում (300-400°C), որտեղ co₂ փոխակերպման արագությունը հասնում է ավելի քան 90%-ի, իսկ ընտրողականությունը մոտ է 100%-ի:

• Մաքս Պլանկի ինստիտուտ, Գերմանիա2020 թվականին ինստիտուտի հետազոտողները հրապարակեցին ուսումնասիրություն sa102-ի կիրառման վերաբերյալ ջրի ֆոտոկատալիտիկ քայքայման մեջ։ Նրանք բացահայտեցին sa102-ի էլեկտրոնային կառուցվածքը և ֆոտոկատալիտիկ մեխանիզմը խտության ֆունկցիոնալ տեսության (dft) միջոցով։ Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ sa102-ի մակերևութային անցումային մետաղի իոնները (օրինակ՝ fe³⁺ և co²⁺) կարող են կլանել տեսանելի լույսը և գրգռել էլեկտրոնային անցումները, այդպիսով խթանելով ջրի քայքայման ռեակցիաները։ Փորձարարական արդյունքները ցույց են տալիս, որ sa102-ի ջրի քայքայման արդյունավետությունը արևի լույսի սիմուլյացիայի տակ կարող է հասնել 85%-ի, ինչը շատ ավելի բարձր է, քան ավանդական tiO₂ ֆոտոկատալիզատորների արդյունավետությունը։ Բացի այդ, թիմը նաև պարզել է, որ sa102-ի ֆոտոկատալիտիկ ակտիվությունը սերտորեն կապված է դրա մակերեսին թթվածնի թափուր տեղերի հետ, որոնք կարող են ծառայել որպես ակտիվ կենտրոններ՝ էլեկտրոնների փոխանցումը և ռեակտիվների ադսորբցիան ​​խթանելու համար։

• Քեմբրիջի համալսարան, Մեծ ԲրիտանիաՀամալսարանի հետազոտական ​​խումբը 2019 թվականին հրապարակել է sa102-ի կիրառման վերաբերյալ ուսումնասիրություն NOₓ վերականգնման ռեակցիայում: Նրանք բացահայտել են ռեակցիայի ուղին և sa102-ի միջանկյալ նյութերի առաջացումը NOₓ վերականգնման ընթացքում՝ in ​​situ ինֆրակարմիր սպեկտրոսկոպիայի (IR) և զանգվածային սպեկտրոսկոպիայի (ms) միջոցով: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ը կարող է կատալիզացնել NOₓ-ի և nH₃-ի ռեակցիան և վերականգնել այն ազոտի և ջրի: Երբ ռեակցիայի ջերմաստիճանը 200-300°C է, NOₓ-ի հեռացման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 95%-ի: Բացի այդ, խումբը նաև պարզել է, որ sa102-ը ունի բարձր ընտրողականություն և գրեթե չի առաջացնում երկրորդային աղտոտիչներ (օրինակ՝ n₂o և այլն), և ունի լավ շրջակա միջավայրի պաշտպանության ցուցանիշներ:

2. ներքին հետազոտությունների առաջընթացը

• Ցինհուայի համալսարանԴպրոցի հետազոտական ​​​​խումբը 2022 թվականին հրապարակել է ուսումնասիրություն ցնդող միացությունների քայքայման մեջ sa102-ի կիրառման վերաբերյալ: Նրանք բացահայտել են sa102-ի ակտիվ կենտրոնները և ռեակցիայի մեխանիզմները ցնդող միացությունների քայքայման ընթացքում՝ in ​​situ ռամանյան սպեկտրոսկոպիայի (ռաման) և ռենտգենյան ֆոտոէլեկտրոնային սպեկտրոսկոպիայի (xps) տեխնիկայի միջոցով: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ը կարող է կատալիզացնել ցնդող միացությունների օքսիդացման ռեակցիան և քայքայել դրանք ածխաթթու գազի և ջրի: Երբ ռեակցիայի ջերմաստիճանը 150-250°C է, ցնդող միացությունների քայքայման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 90%-ի: Բացի այդ, թիմը նաև պարզել է, որ sa102-ը ունի բարձր ընտրողականություն և գրեթե չի առաջացնում երկրորդային աղտոտիչներ (օրինակ՝ co և այլն), և ունի լավ շրջակա միջավայրի պաշտպանության ցուցանիշներ:

• Դալիանի քիմիական ֆիզիկայի ինստիտուտ, Չինաստանի գիտությունների ակադեմիա2021 թվականին ինստիտուտի հետազոտողները հրապարակեցին ուսումնասիրություն sa102-ի կիրառման վերաբերյալ ջրածնի արտադրության էլեկտրոլիզացման մեջ։ Նրանք բացահայտեցին sa102-ի կատալիտիկ մեխանիզմը և ակտիվ կենտրոնները ջրի էլեկտրոլիզի ընթացքում՝ in ​​situ էլեկտրաքիմիական իմպեդանսային սպեկտրոսկոպիայի (eis) և ցիկլիկ վոլտամպերմետրիայի (cv) տեխնիկայի միջոցով։ Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ը ցուցաբերում է գերազանց կատալիտիկ ակտիվություն ալկալային միջավայրում և կարող է արդյունավետորեն ապահովել ջրի էլեկտրոլիզի ռեակցիա ցածր լարումների դեպքում, որտեղ ջրածնի ելքը ավելի քան 30%-ով ավելի բարձր է, քան ավանդական կատալիզատորների դեպքում։ Բացի այդ, թիմը նաև պարզեց, որ sa102-ի երկարակեցությունը և վերականգնվողությունը նույնպես ակնհայտ առավելություններ են տալիս արդյունաբերական մասշտաբի էլեկտրոլիզի ջրածնի արտադրության գործընթացում։

• Չժեցզյան համալսարանԴպրոցի հետազոտական ​​​​խումբը 2020 թվականին հրապարակել է ուսումնասիրություն SOₓ-ի հեռացման մեջ sa102-ի կիրառման վերաբերյալ: Նրանք բացահայտել են sa102-ի ակտիվ կենտրոնների կառուցվածքային փոփոխությունները և էվոլյուցիան SOₓ-ի հեռացման ընթացքում՝ տեղում ռենտգենյան կլանման նուրբ կառուցվածքի (xafs) և ռենտգենյան դիֆրակցիայի (xrd) տեխնիկայի միջոցով: Ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ sa102-ը կարող է կատալիզացնել SOₓ-ի և cao-ի միջև ռեակցիան և այն ամրացնել կալցիումի սուլֆատի: Երբ ռեակցիայի ջերմաստիճանը 400-600°C է, SOₓ-ի հեռացման արագությունը կարող է հասնել ավելի քան 90%-ի: Բացի այդ, թիմը նաև պարզել է, որ sa102-ի ջերմային կայունությունը և երկարակեցությունը նույնպես ակնհայտ առավելություններ են տալիս արդյունաբերական թափոնների գազերի մշակման գործում:

եզրակացություն և հեռանկար

Որպես արդյունավետ և կայուն կատալիտիկ նյութ, ջերմային կատալիզատոր sa102-ը մեծ ներուժ է ցուցաբերել կլիմայի փոփոխությանը արձագանքելու գործում: Դրա լայն կիրառումը բազմաթիվ ոլորտներում, ինչպիսիք են ածխածնի որսը և օգտագործումը (CCU), վերականգնվող էներգիայի արտադրությունը, արդյունաբերական թափոնային գազերի մշակումը և այլն, ոչ միայն նպաստում է ջերմոցային գազերի արտանետումների կրճատմանը, այլև կարող է խթանել մաքուր էներգիայի զարգացումը և հասնել կայուն զարգացման նպատակներին:

սակայն, չնայած sa102-ը լավ է գործում լաբորատոր և փոքրածավալ կիրառություններում, արդյունաբերական կիրառություններում լայնածավալ կիրառություններում դեռևս կան որոշ մարտահրավերներ։ Օրինակ՝ sa102-ի կատալիտիկ ակտիվության և ընտրողականության հետագա բարելավման, ծախսերի կրճատման և ծառայության ժամկետի երկարացման հարցը կմնա ապագա հետազոտությունների ուշադրության կենտրոնում։ Բացի այդ, քանի որ կլիմայի փոփոխության նկատմամբ համաշխարհային ուշադրությունը շարունակում է աճել, sa102-ի կիրառման հեռանկարները նույնպես ավելի լայն կլինեն։

Ապագայում, ավելի շատ գիտահետազոտական ​​հաստատությունների և ձեռնարկությունների ավելացման հետ մեկտեղ, SA102-ի հետազոտությունն ու մշակումը կշարունակեն նոր առաջընթաց գրանցել։ Մենք հիմքեր ունենք կարծելու, որ SA102-ը գնալով ավելի կարևոր դեր կխաղա կլիմայի փոփոխությանը արձագանքելու գործընթացում և ավելի մեծ ներդրում կունենա կանաչ և ցածր ածխածնային ապագա կառուցելու գործում։

։։։։։։։ : : : :

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee. net/wp-content/uploads/2016/06/niax-a-99-msds.pdf

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.newtopchem.com/archives/593

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.morpholine.org/n-3-dimethyl-amino-propyl-n-n-diisopropanolamine/

ընդլայնված ընթերցանություն.https://www.newtopchem.com/archives/category/products/page/140

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.newtopchem.com/archives/44428

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee.net/wp-content/uploads/2022/08/ methyl-tin-maleate-powder-c6h8o4sn-methyl-tin-maleate.pdf

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee.net/pc-cat-ncm-catalyst/

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee.net/lupragen-n107-catalyst-dimethylaminoethoxyethanol-/

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.newtopchem.com/archives/623

Ընդլայնված ընթերցում.https://www.bdmaee.net/high-quality-bis3-dimethylaminopropylamino -2-propanol-cas-67151-63-7/