Ученые визуализировали получение синтетического метана

Химики из Федеральной политехнической школы Лозанны разработали новый реактор и метод анализа, который позволил им впервые наблюдать за синтезом метана из углекислого газа и водорода в реальном времени. Статья об открытии была опубликована в журнале ACS Catalysis.

Инфракрасная термография используется для неинвазивного определения температуры объектов с довольно высокой точностью. С помощью одного изображения, сделанного с помощью ИК-камеры, можно получить такое же количество информации, как от сотен термопар одновременно. Кроме того, современные ИК-камеры позволяют делать снимки с частотой до 50 Гц, что позволяет наблюдать за явлениями в динамике.

Теперь ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны создали реактор, наблюдения в котором с использованием инфракрасной термографии позволяют визуализировать динамику поверхностных реакций и соотносить ее с другими методами быстрого анализа.

Ученые применили свой метод к реакциям между диоксидом углерода и водородом, происходящим на поверхности катализаторов. Одна из них — реакция Сабатье, которая может быть использована для получения синтетического метана из возобновляемых источников энергии путем соединения CO₂ из атмосферы и H₂, полученного расщеплением воды.

Сама реакция включает взаимодействие угарного газа (CO) с водородом. Для использования в качестве реагента углекислого газа необходимо сначала восстановить его тем же H₂. Процесс самой реакции для активации относительно инертного CO проводят в присутствии твердого катализатора. Обычного в качестве него выступает рутений с оксидом алюминия.

Но предела совершенству нет, и исследователи стремятся разработать более эффективные соединения для катализа этих реакций. В новой работе ученые впервые показали, как работают катализаторы этих реакций и как они реагируют на изменения состава исходной реакционной смеси. Результаты работы могут привести к оптимизации конструкций реактора и катализаторов, что позволит повысить производительность процесса получения метана и других промышленно важных веществ.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.