Een nieuwe nanokatalysator die belangrijke broeikasgassen recyclet, zoals koolstofdioxide (CO ₂ ) en methaan (CH ₄ ), in waterstof met hoge toegevoegde waarde (H ₂ ) gas is ontwikkeld. Deze katalysator zal naar verwachting een grote bijdrage leveren aan de ontwikkeling van verschillende technologieën voor de omzetting van afval naar energie, omdat het meer dan twee keer de conversie-efficiëntie van CH . heeft ₄ naar H ₂ , vergeleken met de conventionele elektrodekatalysatoren.

Een onderzoeksteam, onder leiding van professor Gun-Tae Kim in de School of Energy and Chemical Engineering van UNIST heeft een nieuwe methode ontwikkeld om de prestaties en stabiliteit van katalysatoren te verbeteren, gebruikt in de reactie (d.w.z. droge reforming van methaan, DRM) die H . produceert ₂ en koolmonoxide (CO) uit bekende broeikasgassen, zoals CO ₂ en CH ₄ .

De conventionele katalysatoren die worden gebruikt voor de droge reforming van methaan (DRM) zijn op nikkel (Ni) gebaseerde metaalcomplexen. Overuren, echter, de prestaties van katalysatoren nemen af, dat geldt ook voor de levensduur van de katalysator. Dit komt doordat koolstof zich ophoopt op het oppervlak van de katalysatoren, als de katalysatoren samenklonteren of hun reactie wordt herhaald bij een hogere temperatuur.

"De uniforme en kwantitatief gecontroleerde laag ijzer (Fe) via atomaire laagafzetting (ALD) vergemakkelijkt de topotactische exsolutie, toenemende fijn verspreide nanodeeltjes, " zegt Sangwook Joo (gecombineerde MS/Ph.D. in de School of Energy and Chemical Engineering, EENHEID), de eerste auteur van de studie.

Het onderzoeksteam bevestigde ook dat exsolutie wordt bevorderd, zelfs met een zeer kleine hoeveelheid ALD-afgezet Fe-oxide (Fe ₂ O ₃ ). "Opmerkelijk, bij 20 cycli van Fe-oxideafzetting via ALD, de deeltjespopulatie bereikt meer dan 400 deeltjes (Ni-Fe-legeringen), " zegt Arim Seong van de School of Energy and Chemical Engineering, EENHEID, de eerste co-auteur van de studie. "Aangezien deze deeltjes zijn samengesteld uit Ni en Fe, ze vertoonden ook een hoge katalytische activiteit."

De nieuwe katalysator vertoonde een hoge katalytische activiteit voor het DRM-proces zonder waarneembare prestatievermindering gedurende meer dan 410 uur continu bedrijf. Hun resultaten toonden ook een hoge methaanconversie (meer dan 70%) bij 700 graden C. "Dit is meer dan twee keer de efficiëntie van de vermogensconversie die van de conventionele elektrodekatalysatoren, " merkte professor Kim op. "Over het algemeen, de overvloedige legering nanokatalysatoren via ALD markeren een belangrijke stap voorwaarts in de evolutie van exsolution en de toepassing ervan op het gebied van energiegebruik."