Բարելավված Fischer-Tropsch կատալիզատորներ Sonication-ով
Fischer-Tropsch կատալիզատորների բարելավված սինթեզ ուլտրաձայնով. կատալիզատորի մասնիկների ուլտրաձայնային բուժումն օգտագործվում է մի քանի նպատակների համար: Ուլտրաձայնային սինթեզն օգնում է ձևափոխված կամ ֆունկցիոնալացված նանոմասնիկներ ստեղծել, որոնք ունեն բարձր կատալիտիկ ակտիվություն։ Օգտագործված և թունավորված կատալիզատորները կարող են հեշտությամբ և արագ վերականգնվել մակերեսի ուլտրաձայնային մշակման միջոցով, որը վերացնում է կատալիզատորից անակտիվացնող աղտոտումը: Վերջապես, ուլտրաձայնային դեագլոմերացիան և ցրումը հանգեցնում են կատալիզատորի մասնիկների միատեսակ, մոնո-ցրված բաշխման՝ ապահովելու բարձր ակտիվ մասնիկների մակերեսը և զանգվածի փոխանցումը օպտիմալ կատալիտիկ փոխակերպման համար:
Ուլտրաձայնային ազդեցություն կատալիզատորի վրա
Բարձր հզորության ուլտրաձայնը հայտնի է քիմիական ռեակցիաների վրա իր դրական ազդեցությամբ: Երբ ինտենսիվ ուլտրաձայնային ալիքները ներմուծվում են հեղուկ միջավայրի մեջ, առաջանում է ակուստիկ կավիտացիա: Ուլտրաձայնային կավիտացիան առաջացնում է տեղական ծայրահեղ պայմաններ՝ մինչև 5000K շատ բարձր ջերմաստիճաններով, մոտավոր ճնշումներով: 2000 ատմ և մինչև 280 մ/վ արագությամբ հեղուկ շիթեր։ Ակուստիկ կավիտացիայի ֆենոմենը և դրա ազդեցությունը քիմիական պրոցեսների վրա հայտնի է սոնոքիմիա տերմինով։
Ուլտրաձայնային տեխնիկայի ընդհանուր կիրառումը տարասեռ կատալիզատորների պատրաստումն է. ուլտրաձայնային կավիտացիոն ուժերը ակտիվացնում են կատալիզատորի մակերեսը, քանի որ կավիտացիոն էրոզիան առաջացնում է չպասիվացված, բարձր ռեակտիվ մակերեսներ: Ավելին, զանգվածի փոխանցումը զգալիորեն բարելավվում է անհանգիստ հեղուկ հոսքի շնորհիվ: Ակուստիկ կավիտացիայի հետևանքով առաջացած բարձր մասնիկների բախումը հեռացնում է փոշի մասնիկների մակերեսային օքսիդային ծածկույթները, ինչը հանգեցնում է կատալիզատորի մակերեսի վերաակտիվացմանը:
Fischer-Tropsch կատալիզատորների ուլտրաձայնային պատրաստում
Ֆիշեր-Տրոպշ պրոցեսը պարունակում է մի քանի քիմիական ռեակցիաներ, որոնք ածխածնի մոնօքսիդի և ջրածնի խառնուրդը վերածում են հեղուկ ածխաջրածինների։ Fischer-Tropsch սինթեզի համար կարող են օգտագործվել մի շարք կատալիզատորներ, բայց առավել հաճախ օգտագործվում են անցումային մետաղները կոբալտը, երկաթը և ռութենիումը: Բարձր ջերմաստիճանի Fischer-Tropsch սինթեզը գործում է երկաթի կատալիզատորով:
Քանի որ Fischer-Tropsch կատալիզատորները ենթարկվում են կատալիզատորի թունավորմանը ծծմբ պարունակող միացություններով, ուլտրաձայնային վերաակտիվացումը մեծ նշանակություն ունի լիարժեք կատալիտիկ ակտիվությունը և ընտրողականությունը պահպանելու համար:
- Տեղումներ կամ բյուրեղացում
- (Նանո-) Մասնիկներ՝ լավ կառավարվող չափերով և ձևով
- Փոփոխված և ֆունկցիոնալ մակերևույթի հատկությունները
- Դոպինգավորված կամ միջուկային կեղևով մասնիկների սինթեզ
- Մեզոպորոզ կառուցվածք
Core-Shell կատալիզատորների ուլտրաձայնային սինթեզ
Core-shell նանոկառուցվածքները նանոմասնիկներ են, որոնք պատված և պաշտպանված են արտաքին թաղանթով, որը մեկուսացնում է նանոմասնիկները և կանխում դրանց միգրացիան և միաձուլումը կատալիտիկ ռեակցիաների ընթացքում:
Պիրոլան և այլք: (2010) պատրաստել են սիլիցիումի վրա հիմնված երկաթի վրա հիմնված Fischer-Tropsch կատալիզատորներ՝ ակտիվ մետաղի բարձր բեռնվածությամբ: Նրանց ուսումնասիրության մեջ ցույց է տրված, որ սիլիկացիոն հենարանի ուլտրաձայնային օգնությամբ ներծծումը բարելավում է մետաղի նստվածքը և մեծացնում կատալիզատորի ակտիվությունը: Ֆիշեր-Տրոպշի սինթեզի արդյունքները ցույց են տվել, որ ուլտրաձայնային եղանակով պատրաստված կատալիզատորները ամենաարդյունավետն են, հատկապես, երբ ուլտրաձայնային ներծծումն իրականացվում է արգոն մթնոլորտում:
UIP2000hdT – 2 կՎտ հզոր ուլտրաձայնային սարք՝ նանո-մասնիկները բուժելու համար:
Ուլտրաձայնային կատալիզատորի վերաակտիվացում
Ուլտրաձայնային մասնիկների մակերեսի մշակումը արագ և հեշտ մեթոդ է սպառված և թունավորված կատալիզատորները վերականգնելու և ակտիվացնելու համար: Կատալիզատորի վերականգնողականությունը թույլ է տալիս վերաակտիվացնել և նորից օգտագործել, և դրանով իսկ հանդիսանում է տնտեսական և շրջակա միջավայրի համար բարենպաստ գործընթաց:
Ուլտրաձայնային մասնիկների բուժումը կատալիզատորի մասնիկից հեռացնում է անակտիվացնող աղտոտումը և կեղտը, որոնք արգելափակում են կատալիտիկ ռեակցիայի տեղամասերը: Ուլտրաձայնային բուժումը կատալիզատորի մասնիկին տալիս է մակերևութային շիթային լվացում՝ դրանով իսկ հեռացնելով նստվածքները կատալիզիկորեն ակտիվ տեղանքից: Ուլտրաձայնացումից հետո կատալիզատորի ակտիվությունը վերականգնվում է նույն արդյունավետությամբ, ինչ թարմ կատալիզատորը: Ավելին, sonication-ը կոտրում է ագլոմերատները և ապահովում մոնո-ցրված մասնիկների միատարր, միատեսակ բաշխում, ինչը մեծացնում է մասնիկների մակերեսը և դրանով իսկ ակտիվ կատալիտիկ տեղանքը: Հետևաբար, ուլտրաձայնային կատալիզատորի վերականգնումը ստացվում է վերականգնված կատալիզատորներում, որոնք ունեն բարձր ակտիվ մակերեսով զանգվածի բարելավված փոխանցման համար:
Ուլտրաձայնային կատալիզատորների վերականգնումն աշխատում է հանքային և մետաղական մասնիկների, (մեզո) ծակոտկեն մասնիկների և նանոկոմպոզիտների համար:
Բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային համակարգեր սոնոքիմիայի համար
Hielscher Ultrasonics’ Արդյունաբերական ուլտրաձայնային պրոցեսորները կարող են ապահովել շատ բարձր ամպլիտուդներ: Մինչև 200 մկմ ամպլիտուդները հեշտությամբ կարող են շարունակաբար աշխատել 24/7 աշխատանքի ընթացքում: Նույնիսկ ավելի բարձր ամպլիտուդների համար մատչելի են հարմարեցված ուլտրաձայնային սոնոտրոդներ: Hielscher-ի ուլտրաձայնային սարքավորումների ամրությունը թույլ է տալիս 24/7 աշխատել ծանր պարտականությունների ժամանակ և պահանջկոտ միջավայրերում:
Մեր հաճախորդները գոհ են Hielscher Ultrasonic-ի համակարգերի ակնառու ամրությունից և հուսալիությունից: Ծանր կիրառման ոլորտներում տեղադրումը, պահանջկոտ միջավայրերում և 24/7 շահագործման ընթացքում ապահովում են արդյունավետ և խնայող մշակում: Ուլտրաձայնային պրոցեսի ինտենսիվացումը նվազեցնում է մշակման ժամանակը և հասնում է ավելի լավ արդյունքների, այսինքն՝ ավելի բարձր որակ, ավելի բարձր եկամտաբերություն, նորարարական արտադրանք:
Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս մեր ուլտրաձայնային սարքերի մոտավոր մշակման հզորությունը.
| Խմբաքանակի ծավալը | Հոսքի արագություն | Առաջարկվող սարքեր |
|---|---|---|
| 0.5-ից 1.5մլ | ԱԺ | VialTweeter |
| 1-ից 500 մլ | 10-ից 200 մլ / րոպե | UP100H |
| 10-ից 2000 մլ | 20-ից 400 մլ / րոպե | UP200Ht, UP400 Փ |
| 0.1-ից 20լ | 0.2-ից 4լ/րոպե | UIP2000hdT |
| 10-ից 100 լ | 2-ից 10 լ / րոպե | UIP4000hdT |
| ԱԺ | 10-ից 100 լ / րոպե | UIP16000 |
| ԱԺ | ավելի մեծ | կլաստերի UIP16000 |
Կապ մեզ հետ: / Հարցրեք մեզ:
Գրականություն/Հղումներ
- Hajdu Viktória; Prekob Ádám; Muránszky Gábor; Kocserha István; Kónya Zoltán; Fiser Béla; Viskolcz Béla; Vanyorek László (2020): Catalytic activity of maghemite supported palladium catalyst in nitrobenzene hydrogenation. Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis 2020.
- Pirola, C.; Bianchi, C.L.; Di Michele, A.; Diodati, P.; Boffito, D.; Ragaini, V. (2010): Ultrasound and microwave assisted synthesis of high loading Fe-supported Fischer–Tropsch catalysts. Ultrasonics Sonochemistry, Vol.17/3, 2010, 610-616.
- Suslick, K. S.; Skrabalak, S. E. (2008): Sonocatalysis. In: Handbook of Heterogeneous Catalysis. 8, 2008, 2007–2017.
- Suslick, K.S. (1998): Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology; 4th Ed. J. Wiley & Sons: New York, Vol. 26, 1998, 517-541.
- Suslick, K.S.; Hyeon, T.; Fang, M.; Cichowlas, A. A. (1995): Sonochemical synthesis of nanostructured catalysts. Materials Science and Engineering A204, 1995, 186-192.
Փաստեր, որոնք արժե իմանալ
Fischer-Tropsch կատալիզատորների կիրառությունները
Ֆիշեր-Տրոպշի սինթեզը կատալիտիկ պրոցեսների կատեգորիա է, որոնք կիրառվում են սինթեզի գազից վառելիքի և քիմիական նյութերի արտադրության մեջ (CO և H խառնուրդ):2), որը կարող է լինել
ստացված բնական գազից, ածխից կամ կենսազանգվածից՝ Ֆիշեր-Տրոպշի գործընթացից, անցումային մետաղ պարունակող կատալիզատորը օգտագործվում է ածխաջրածիններ արտադրելու համար ամենահիմնական սկզբնական նյութերից՝ ջրածնից և ածխածնի մոնօքսիդից, որոնք կարող են ստացվել տարբեր ածխածին պարունակող ռեսուրսներից, ինչպիսիք են ածուխը։ , բնական գազ, կենսազանգված և նույնիսկ թափոններ։