Uso de un catalizador nano-tándem para obtener más propileno a partir del propano durante la deshidrogenación.

Modelos de catalizador en tándem. (A) Tres modelos de catalizador en tándem que comprenden un poro pequeño en₂los₃ Selectivo H₂ Catalizador de combustión (verde) y Pt / Al₂los₃ Un catalizador de deshidrogenación para propano (nanopartículas rojas, Al₂los₃ partícula). Catalizador en tándem modelo 3, (Pt / Al₂los₃(@ 35cIn2O3) 35 ciclos de In₂los₃ Deposición), posee ~ 2 nm en₂los₃ La capa de nanopartículas de mejor rendimiento es de 2,0 a 2,3 nm. (B) Un diagrama de reacción PDH-SHC en tándem para (Pt / Al₂los₃) @ 35cIn₂los₃. PDH ocurre sobre Pt y SHC consume H sobre In₂los₃ Recubrimiento para impulsar la reacción hacia un alto rendimiento de propileno. a₂ Reacciona rápidamente a la salida En₂los_{3 veces}Y minimizando la combustión no deseada en Pt. La capa también estabiliza las nanopartículas de Pt contra la agregación durante la reacción. Atribuirle: Ciencias (2021). DOI: 10.1126 / science.abd4441

Un equipo de investigadores de la Universidad Northwestern desarrolló un nanocatalizador para extraer más propileno del propano durante la deshidrogenación. En su artículo publicado en la revista Ciencias, El grupo describe su método y las mejoras que han encontrado al usarlo. Chunlei Pei y Jinlong Gong de la Universidad de Tianjin publicaron un artículo sobre Perspectivas en el mismo número de la revista en el que se describen los beneficios de la estimulación en tándem y el trabajo que hizo el equipo en Illinois.

Las empresas que utilizan la química para crear productos han descubierto a lo largo de los años que reducir la cantidad de pasos necesarios para fabricar sus productos a menudo ahorra dinero. Esto ha llevado a los químicos a investigar la posibilidad de incorporar varios pasos en reacciones únicas, p. Ej. En conjunto con Las reacciones involucran acciones secuenciales para lograr los resultados deseados. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han desarrollado una reacción en tándem para reducir el número de pasos necesarios para la producción. Propileno Durante la deshidrogenación de PropanoAl hacerlo, el rendimiento aumentó. El propileno es un hidrocarburo gaseoso que se utiliza para fabricar varios tipos de polímeros.

El trabajo implicó el desarrollo de una nanoescala Catalizador Eso usó una capa para permitir una mayor oxidación superficial de los átomos de hidrógeno: las capas tenían aproximadamente 2 nanómetros de espesor. Los investigadores utilizaron abrigos para crear los abrigos. Deposición de la capa atómica Como método para cultivar óxido de indio sobre Pt / Al₂los₃– un catalizador conocido para la deshidrogenación de propano. Esto provocó el acoplamiento de campo mediante la transferencia del átomo de hidrógeno de la superficie; esto llevó a la deshidrogenación del propano a propileno por el platino y al aumento de la combustión del hidrógeno a partir del óxido de indio. Los investigadores notaron que la oxidación mejoró debido a los poros que se desarrollaron en el exceso de recubrimiento, lo que permitió una mayor exposición a las nanopartículas de platino; los átomos de hidrógeno en la superficie se oxidaban mejor en la interfase platino-óxido de indio. Los investigadores encontraron que el uso de su catalizador en tándem resultó en una selectividad del 75% para el propileno y una conversión del 40% para el propano, lo que aumentó los rendimientos en aproximadamente un 30%. Pei y Gong sugieren que los resultados deberían inspirar más trabajo tanto en la industria como en la academia porque es probable que se utilicen en muchas otras aplicaciones.

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