(PhysOrg.com) - Катализаторы встречаются повсеместно в наших машинах, и в химической промышленности. Однако, химическая реакция не очень хорошо понятна. Открытие, сделанное в EPFL может помочь в изучении области химии с высокими экономическими и экологическими перспективами.
Несмотря на то, что химический катализ применяется в промышленности широко, он до сих пор еще плохо изучен. Производство пластмасс, конверсия природного газа в водород и даже синтез маргарина ... Это лишь несколько примеров процессов, которые требуют применения каталитических конвертеров. Однако, применение которое наиболее известно широкой публике - катализатор в выхлопной трубе. установленный на наших автомобилях. Исследователи из EPFL опубликовали статью в Science с описанием открытия, которое должно способствовать достижению более глубокого понимания процесса. Это исследование могло бы проложить путь к созданию новых методов, которые обеспечивают более высокую производительность и являются менее дорогостоящими.
Одним из наиболее часто используемых видов катализа включает газ и твердое тело, который называется "гетерогенным катализом". Например, каталитические нейтрализаторы установлены в выхлопных трубах наших автомобилей, преобразуют вредные газы при контакте с поверхностью платины или палладия. Сам процесс хорошо известен, но молекулярный механизм остается неясным.
Лазер ускоряет процесс в 10000 раз
Исследователи изучали EPFL гетерогенного катализа. Метан смешанный с парами воды преобразуется в водород и CO при контакте с поверхностью никеля. Используя мощный лазер, как джойстик, химики смогли возбудить вибрации и соориентировать молекулы метана - на процесс. Как ни странно, это увеличивает эффективность реакции во много раз. "Увеличение впечатляет", по словам Райнера Бек, который отвечает за проект в EPFL." "Использование лазерных ускоряет процесс с коэффициентом от 1000 до 10000!"
Это наблюдение противоречит теории, которая обычно используется для описания процесса. Общhttp://patent.ucoz.ru/news/0-0-0-0-1ее мнение в том, что реакция может быть ускорен за счет увеличения энергии - то есть тепла - газа. Новое открытие показывает, что наше понимание этого явления весьма ограничено, считает Райнер Бек. " "Для того, чтобы найти хорошие каталитические нейтрализаторы используется метод проб и ошибок, а не расчет, потому что глубокое понимание того, как они работают часто отсутствует."
Экологические и промышленные перспективы
Конверсия метана имеет большой экологический интерес. Этот газ, который используется массово в качестве топлива, поэтому сжигание метана производит значительное количество СО2. "Используя новое открытие мы могли бы использовать водород метана, а не все топливо, который горит чисто производя только воду, как выхлопные газы". Хотя процесс, разработанный в EPFL не могут быть использованы в промышленных масштабах, работа Райнер Бека вряд ли не будет продолжена.
Интерес к открытию на этом не заканчивается. Имеется значительное количество процессов которых это может касаться. В химической промышленности, в свыше 90% всех процессов входит катализ. Райнер Бек возвращается к примеру автомобилей: "В настоящее время, платины или палладия, которые являются редкими и дорогими металлами используются. Поняв как это происходит, мы могли бы найти решение, которое позволяет использовать менее дорогие материалы ".
Федеральная политехническая школа Лозанны
Physorg
|
