Waterstofenergie wordt gezien als kansrijke hernieuwbare energie. De ontwikkeling van waterstofenergie wordt echter beperkt door veilige en efficiënte opslag en transport van waterstof. Daarom blijft het een uitdaging om de haalbaarheid van zeer efficiënte katalysatoren met lage kosten in waterstofopslag onder lage temperatuur te onderzoeken.

Nu heeft een onderzoeksteam onder leiding van prof. Chen Xinqing van het Shanghai Advanced Research Institute (SARI) van de Chinese Academie van Wetenschappen synergetische katalysatoren van Ru-single-atomen en *BEA-zeoliet ontwikkeld voor zeer efficiënte waterstofopslag van vloeibare organische waterstofdragers ( LOHC's).

De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Applied Catalysis B:Environmental .

Atomair gedispergeerde Ru gedragen op *BEA-zeoliet werd bereid door depositieprecipitatie voor LOHC's. De onderzoekers ontdekten dat sterk gedispergeerde Ru-atomen de waterstofactivering versterkten en dat de sterk zure plaatsen (Brønsted en Lewis) van zeolieten de waterstofspillover op de hydrogenering met N-heterocycli bevorderden.

Bovendien is het synergetische effect van enkele Ru-atomen en *BEA-zeoliet cruciaal voor het versnellen van de hydrogeneringssnelheid en het verlagen van de activeringsenergie in vergelijking met traditionele op Ru-gebaseerde katalysatoren.

De synergetische katalyse van Ru-atomen en zeoliet met behulp van waterstofspillover vertoonde uitstekende hydrogeneringsactiviteit van N-ethylcarbazol (NEC), N-propylcarbazol (NPC) en 2-methylindol (2-MID) bij lagere temperaturen met lagere Ru gehalte (0,5 gew.%).

De synergetische katalysator van Ru single-atomen en zeoliet biedt een nieuwe strategie voor de synergetische katalyse van zeoliet-ondersteunde metaalkatalysatoren voor snelle waterstofopslag in aromatische LOHC's onder milde omstandigheden. + Verder verkennen

Nieuwe synergetische single-atom katalysatorbenadering doorbreekt activiteitsbeperking van voorgangers