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盖世汽车讯 据外媒报道,约翰・霍普金斯大学怀廷工程学院(Johns Hopkins University's Whiting School of Engineering)化学和生物分子工程系教授Chao Wang向导的团队发现了一种新方法,可以定量表征在工业中普遍用作催化剂质料的活性位点中的原子结构。这项工作为更环保、更可持续性能源设计奠基基础。

(图片泉源:约翰・霍普金斯大学)

研究人员示意:“依附在工作中积累的知识,我们可以设计出更好的催化剂/质料,提高许多化学历程的能源和化学转换效率,好比排放控制、将天然气转化为液体化学原料或燃料。最终目标是削减内燃机排放和废气排放,并以更清洁、更绿色的方式使用天然气。”

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在此项研究中,研究团队使用了铜交流沸石。这种沸石可以剖析具有污染性的一氧化氮(NO),在工业历程中经常被用作经济高效的催化剂。然而,这些质料的结构及其行为之间的关联尚未明晰。

首先,研究人员合成了种种铜交流沸石,并行使反映吸附,通过光谱剖析表征沸石的原子结构和吸附性能。然后,他们使用密度泛函理论(DFT)计算来确立吸附剖析和催化动力学之间的线性关联。Wang示意:“高性能铜交流沸石剖析NO的隐秘在于,NO分子玄妙地吸拥护压缩在铜二聚体上。据考察,这一历程是渐进性的。”

研究团队发现,在这种铜交流ZSM-5微孔系统中,作为控制NO剖析催化性能的要害参数,吸附性能和压缩能受到沸石催化剂中二聚体位点的数目和Cu-Cu平均距离的影响。研究人员Pengfei Xie示意:“我们整合尖端的实验和计算技术,首先对铜二聚体举行量化,然后丈量平均距离,并展望催化性能。二聚体催化剂也适用于其他主要的工业反映,如甲烷氧化。我们希望能为设计和开发先进的催化质料提供启示。”

研究人员设计行使此项工作中的发现,进一步开发在低温下有用去除尾气中氮氧化物的新技术。Wang示意:“这将解决车辆冷启动时排放废气的伟大挑战。”

(责任编辑:冉笑宇 )
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