Preparación ultrasónica u catalizadores utia'al le tzeltalo'obo' dimetil éter (DME).

Le éter dimetilo (DME) leti' jump'éel combustible alternativo favorable, ba'ax ku páajtal sintetizar ichil metanol ti', CO₂ wa gas síntesis yéetel catálisis. Utia'al le tzeltalo'obo' catalítica u DME, ku requieren catalizadores potentes. Le catalizadores mesoporosos Buka'aj nanodimensionado bey le zeolitas ácidas mesoporosas, le zeolitas decoradas wa le catalizadores metálicos Buka'aj nanodimensionado bey le aluminio wa le cobre páajtal ma'alo'obkíinsiko'ob significativamente le tzeltalo'obo' DME. Le ultrasonido ka'anal intensidad jach tu láaka superior utia'al wa u nano-catalizadores ma'alob reactivos wa u nano-catalizadores. Aprenda asab yóok'ol bix biilankiltej le ultrasonidos utia'al u producción catalizadores micro yéetel mesoporosos yéetel excelente reactividad yéetel selectividad!

Catalizadores bifuncionales utia'al le tzeltalo'obo' directa u DME

Le producción dimetil éter (DME) leti' jump'éel tuukula' industrial ma'alob establecido u jats ta ichil ka'ap'éel wook: ti' yáax kúuchil, le hidrogenación catalítica ti' gas síntesis ti' metanol (CO/ CO₂ + 3 H₂ → CH'EL₃Jay + H₂HO) yéetel tu ka' kúuchil, jump'éel deshidratación catalítica posterior ti' le metanol yóok'ol catalizadores ácidos ti' producir (2CH₃Jay → CH'EL₃OCH₃ + H₂Wa). Le noj bejo' limitación le síntesis DME ka'ap'éel wook u relacionada yéetel u baja termodinámica ti' le fase síntesis metanol, ku resulta ti' baja tzeltalo'obo' gas tumen pasada (15-25 ti chúumuk). Tune', ku táan produciendo ka'anatako'ob coeficientes recirculación, bey ka'anatako'ob Baajux capital yéetel operación.
Utia'al u superar le limitación termodinámica, le síntesis directa u DME le significativamente asab favorable: ti' le tzeltalo'obo' directa ti' DME, le p'isibij síntesis metanol combina yéetel le p'isibij deshidratación ti' jump'éel chéen reactor
(2CO LETI' CO₂ + 6 H₂ → CH'EL₃OCH₃ + 3 H₂(O).

Le síntesis directa ti' DME Ku cha'antik ya'abtal le niveles tzeltalo'obo' tumen paso, tak jump'éel 19 ti chúumuk, ba'ax u k'áat u ya'al reducciones significativas u Baajux túun le inversión yéetel u tojol producción operativa u DME. Yóok'ol le k'oja'ano'obo' le tuukulil buka'ajil, u tojol producción u DME ti' síntesis directa ku reduce ti' jump'éel 20-30 ti Chúumuk ti' comparación yéetel le tuukula' tzeltalo'obo' convencional u ka'ap'éel wook. Utia'al u operar u yiik' síntesis directa ti' DME, k'a'abéet juntúul t.u.m catalítico bifuncional híbrido ma'alob eficiente. Le catalizador requerido k'a'ana'an u ofrecer le funcionalidad hidrogenación ti' CO leti' CO2 utia'al u síntesis metanol yéetel le funcionalidades ácidas, ba'ax ku yáantiko'ob u deshidratación le metanol. (cf. Millán et le. 2020).

Síntesis u Catalizadores ma'alob Reactivos utia'al le tzeltalo'obo' DME Usando El Ultrasonido u Potencia

Le reactividad yéetel selectividad le catalizadores utia'al le tzeltalo'obo' dimetil éter ku páajtal ma'alo'obkíinsiko'ob significativamente yéetel u Ts'a'akal ultrasónico. Zeolitas bey zeolitas ácidas (je'ebix, zeolita aluminosilicato HZSM-5) yéetel zeolitas decoradas (je'ebix, yéetel CuO leti' ZnO leti' u le₂O₃). le le k'ajle' catalizadores ba'ax ku utilizan belal utia'al u producción DME.

Le cloración yéetel u fluoración le zeolitas ku métodos eficaces utia'al u ajustar le acidez catalítica. Le catalizadores zeolita clorada yéetel fluorada bino'ob u preparados tumen le impregnación zeolitas (H-ZSM-5, H-MOR wa H-Y) utilizando ka'atúul precursores halógenos (cloruro amonio yéetel fluoruro amonio) ti' le xooko' realizado tumen le nu'ukulil investigación Aboul-Fotouh. Influencia le irradiación ultrasónica u evaluó utia'al optimizar je'el precursores halógenos utia'al u producción u dimetiléter (DME) yéetel le deshidratación metanol ti' jump'éel reactor lecho fijo. Le ensayo comparativo ti' catálisis DME tu síilaj ti' le catalizadores ku zeolita halogenada preparados yáanal irradiación ultrasónica muestran jump'éel asab rendimiento utia'al u formación DME. (Aboul-Fotouh et ti' le., 2016).
Ti' uláak' xook, le nu'ukulil investigación investigó tuláakal le variables importantes ti' ultrasonidos encontradas ti' le realización le deshidratación metanol ti' catalizadores zeolita H-MOR utia'al u producir dimetiléter. Utia'al u experiencias sonicación, le nu'ukulil investigación utilizó le Ultrasonicador bin yano'ob sonda Hielscher UP50H. Microscopio electrónico u barrido (SEM) máak u zeolita H-MOR sonicada (zeolita mordenita) séen aclarado ti' le metanol yan wéet utilizado bey jump'éel ka'a ultrasonidos ku ts'aik ti' ya'ala'al máaxo'ob máano'ob túun u homogeneidad le tamaños partícula ti' comparación yéetel le catalizador ma' tratado, Tu'ux aparecieron nukuch aglomerados yéetel ku ma' homogéneos. Le hallazgos certificaron ti' le ultrasonidos yaan jump'éel efecto taamil u resolución le célula unitaria yéetel, tune', ti' le comportamiento catalítico ti' le deshidratación metanol ti' dimetil éter (DME). NH3-TPD ye'esik u irradiación tumen ultrasonido ts'o'ok u mejorado u acidez le catalizador H-MOR, tune', leti', le rendimiento catalítico utia'al u formación DME. (Aboul-Gheit et ti' le., 2014).

Óol tuláakal le DME comercial ku yaantal tumen deshidratación metanol utilizando jejeláas catalizadores sólido-ácidos bey zeolitas, sillica-alúmina, alúmina, u le₂O₃–B₂O₃, etc. tumen le uláak' reacción:
KA'AP'ÉEL JA'ABO'OB₃Jay <—> CH'EL₃OCH₃ + H₂O (- 22.6k jmol^-1)

Koshbin ka Haghighi (2013) tu beetajo'ob ya'abkach CuO–ZnO–Al₂O₃/HZSM-5 nanocatalizadores ti' jump'éel método combinado ti' co-precipitación-ultrasonido. Le nu'ukulil investigación tu kaxtaj "ku le empleo energía ultrasonido yaan jump'éel nojoch influencia u dispersión le función hidrogenación CO yéetel, tu consecuencia u rendimiento le síntesis DME. Durabilidad le nanocatalizador sintetizado asistido ultrasonido ku investigó ichil le gas síntesis ti' le reacción DME. Le nanocatalizador sa'atal jump'éel actividad insignificante ti' le transcurso reacción debido a formación coque te' ba'alche'ob cobre". [Khoshbin yéetel Haghighi, 2013.]

Juntúul nano-catalizador alternativo ma' zeolita, ba'ax xan le jach eficiente ti' le taak'in le tzeltalo'obo' DME, jach jump'éel catalizador poroso ti' γ-alúmina Buka'aj nanodimensional. Le alúmina porosa Buka'aj nano-grande γ bin sintetizada belal tumen precipitación yáanal mezcla ultrasónica. Le Ts'a'akal sonoquímico promueve síntesis nanopartículas. (cf. Rahmanpour et ti' le., 2012).

Ba'ax ten ku superiores le nano-catalizadores preparados tumen ultrasonidos.

Utia'al u producción catalizadores heterogéneos tu menudo u requieren materiales ka'anal ku añadido bey le metales preciosos. Le je'ela' ku beetik le catalizadores k'áati' costosos yéetel, tune', u mejora le eficiencia, bey le p'isik le ciclo kuxtal le catalizadores, le ba'ax económicos u importantes. Ichil le métodos wa u nanocatalizadores yilik, tu láaka sonoquímica ku considera bey juntúul método ma'alob eficiente. Le Buka'aj u ba'al ti' le ultrasonido ch'a'iko'ob meyajo'ob ma'alob reactivas, yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u mezcla yéetel utia'al u ya'abtal le transporte juuch' ku beetik u bixake' jump'éel láaka particularmente prometedora utia'al a xíimbaltik yo'osal le preparación yéetel activación le catalizador. Je'el u páajtal u producir nanopartículas homogéneas yéetel dispersas ma' necesidad u nu'ukulo'ob, costosos yéetel condiciones extremas.
Ti' ya'ab xook investigación, le científicos ku talo'ob le conclusión u wa u catalizadores ultrasónicos yilik le le método asab ventajoso utia'al u producción nano-catalizadores homogéneos. Ichil le métodos wa u nanocatalizadores yilik, tu láaka sonoquímica ku considera bey juntúul método ma'alob eficiente. Le Buka'aj u ba'al u sonicación intensa ch'a'iko'ob meyajo'ob ma'alob reactivas, yo'osal u ma'alo'obkíinsiko'ob u mezcla yéetel utia'al u ya'abtal le transporte juuch' ku beetik u bixake' jump'éel láaka particularmente prometedora utia'al a xíimbaltik yo'osal le preparación yéetel activación catalizadores. Je'el u páajtal u producir nanopartículas homogéneas yéetel dispersas ma' necesidad u nu'ukulo'ob, costosos yéetel condiciones extremas. (cf. Koshbin yéetel Haghighi, 2014).

Ultrasonicadores ka'anal rendimiento utia'al u síntesis catalizadores mesoporosos

Le nu'ukulo'ob sonoquímicos utia'al u síntesis nano-catalizadores ka'anal rendimiento táan disponibles ti' je'el Buka'aj – tak ultrasonidos u laboratorio compactos tak reactores ultrasónicos jaatsatako'ob industriales. Hielscher Ultrasonics diseña, fabrica yéetel distribuye ultrasonidos u ka'anal potencia. Tuláakal le kaambalilo'ob ultrasónicos u najil ti' le sede Teltow, Alemania yéetel ku yaantalo'ob tak ti' tuméen le yóok'ol kaaba'.
Le sofisticado hardware yéetel le software na'at ti' le ultrasonicadores Hielscher u diseñados utia'al u garantizar jump'éel funcionamiento confiable, resultados reproducibles, bey facilidad búukinta'al. Le ultrasonicadores Hielscher le robustos yéetel confiables, ba'ax ku cha'ik u instalados yéetel operados ti' condiciones ti' aal. U páajtal tsáabaltio'ob áantaj yéetel marcar uchik u le ajustes operativos ti' jump'éel menú intuitivo, le tu u páajtal tsáabaltio'ob áantaj yéetel le pantalla táctil digital boonil yéetel le kaambalil yo'osal remoto ti' le navegador. Tune', tuláakal le condiciones procesamiento, bey le energía neta, energía total, le amplitud, le, le presión yéetel le temperatura, ku registran automáticamente ti' jump'éel tarjeta SD incorporada. Le je'ela' ti' Cha' xíixtik, ka comparar le ejecuciones u sonicación máako'ob síinajo'obo' ka optimizar le síntesis yéetel funcionalización nano-catalizadores ti' le asab ka'anal eficiencia.
Le kaambalilo'ob ultrasónicos Hielscher ku utilizan way yóok'ol kaabe' utia'al le procesos síntesis sonoquímica yéetel u demostrado u confiables utia'al u síntesis nano-catalizadores zeolita ka'anal calidad, bey derivados zeolita. Le ultrasonicadores industriales Hielscher páajtal ejecutar uchik altas amplitudes ti' funcionamiento continuo (24 leti' 7 leti' 365). Amplitudes tak 200 μm ku páajtal generar uchik continuamente yéetel sonotrodos estándar (sondas ultrasónicas leti' bak). Utia'al amplitudes láayli' asab altas, le sonotrodos ultrasónicos personalizados u disponibles. Debido a u robustez yéetel yáanal mantenimiento, k ultrasonicadores ku instalan comúnmente utia'al u aplicaciones ti' aal yéetel tu entornos exigentes.
Le procesadores ultrasónicos Hielscher utia'al u síntesis sonoquímica, funcionalización, nanoestructuración yéetel desaglomeración ts'o'ok u instalados way yóok'ol kaabe' u escala comercial. Búukint u ti' máax ku To'one' bejla'e' utia'al discutir u tuukula' fabricación nano-catalizadores! K máaxo'ob ku ma'alob experimentado yéetel encantado ti' ts'aiko'on a wojeltik yóok'ol u yiik' síntesis sonoquímica, le kaambalilo'ob ultrasónicos yéetel le tojol!
Yéetel u ventaja método síntesis ultrasónica, u producción nano-catalizador mesoporosos sobresaldrá ti' eficiencia, simplicidad yéetel yáanal ta manaj ti' comparación yéetel uláak' procesos síntesis catalizadores.

Le uláak' tabla ku ts'aik ti' jump'éel indicación le Buka'aj u ba'al u procesamiento u aproximado k ultrasonicators: