Ερευνητική ομάδα από το Ινστιτούτο Επιστήμης του Τόκιο ανέπτυξε νέους καταλύτες οξειδίων υψηλής εντροπίας με βάση λανθανίδες, οι οποίοι επιτρέπουν την οξειδωτική σύζευξη του μεθανίου σε σημαντικά χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Η νέα τεχνολογία ξεπερνά τα προβλήματα των παραδοσιακών καταλυτών, οι οποίοι απαιτούν θερμοκρασίες κοντά στους 800 βαθμούς Κελσίου και υφίστανται σημαντική φθορά κατά τη διάρκεια παρατεταμένης λειτουργίας.
Ρύθμιση επιφανειακής βασικότητας και ενεργότητα
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η μέτρια επιφανειακή βασικότητα των καταλυτών είναι ιδανική για την αποφυγή της υπεροξείδωσης των παραγόμενων υδρογονανθράκων.
Ρυθμίζοντας την ακτίνα των ιόντων των στοιχείων λανθανίδης, η ερευνητική ομάδα δημιούργησε έναν αντιπροσωπευτικό καταλύτη που ξεκινά τη σχηματισμό υδρογονανθράκων C2 στους 525 βαθμούς Κελσίου και φθάνει σε απόδοση 12.3% στους 600 βαθμούς.
Μακροπρόθεσμη σταθερότητα και βιομηχανικές προοπτικές
Κατά τη διάρκεια δοκιμών διαρκείας 240 ωρών, ο νέος καταλύτης διατήρησε την απόδοσή του αμετάβλητη, παρουσιάζοντας ρυθμό απενεργοποίησης πάνω από 25 φορές χαμηλότερο σε σύγκριση με τα συμβατικά οξείδια.
Η υψηλή εντροπία της δομής σταθεροποιεί τις ενεργές επιφανειακές θέσεις και το κρυσταλλικό πλαίσιο, προσφέροντας ένα λειτουργικό πλαίσιο για τον σχεδιασμό αποδοτικότερων καταλυτών χημικής μετατροπής στο μέλλον.
