Завод Светорезерв - производство светотехники, электротехники и металлоконструкций в России

Сверхбыстрые лазерные эксперименты открывают путь к лучшим промышленным катализаторам

Сверхбыстрые лазерные эксперименты открывают путь к лучшим промышленным катализаторам

Скотт Сэйрес из Университета штата Аризона и его команда недавно опубликовали сверхбыстрое лазерное исследование незаряженных кластеров оксида железа, которое в конечном итоге может привести к разработке новых и менее дорогих промышленных катализаторов. Это также может способствовать лучшему пониманию Вселенной, поскольку оксиды железа наблюдаются в спектрах излучения звезд.

Сейрес - доцент Школы молекулярных наук АГУ и преподаватель Центра прикладных структурных открытий Института биодизайна.

В большинстве химических производств катализаторы используются для повышения скорости реакции и селективности получения желаемых продуктов. Например, каталитические нейтрализаторы выхлопных газов наших автомобилей обычно используют платину, палладий и родий для разложения загрязняющих веществ.

Все три этих металла значительно дороже золота, которое, в свою очередь, намного дороже железа. В среднем каталитический нейтрализатор стоит 1000 долларов, но может достигать 3000 долларов за автомобиль.

«Оксиды переходных металлов широко используются в качестве гетерогенных катализаторов в химической промышленности», - сказал Сайрес. «Фотокаталитический процесс протекает через серию сложных реакций, и фундаментальное понимание этих каталитических механизмов все еще отсутствует. Газофазные исследования кластеров молекулярного масштаба позволяют нам исследовать химическую активность и механизмы в невозмущенной среде. Атомарная точность кластеров могут быть использованы для определения предпочтительных участков адсорбции, геометрии или участков окисления, которые позволяют химические превращения ».

Исследуемые кластеры FenOm имеют разный состав: n и m меняются, но меньше 16. Fe - химический символ железа, а O - кислород.

«Это исследование не только выявило стабильные фрагменты массивных материалов из оксида железа, но и показало, как изменение атомного состава может повлиять на стабильность и реакционную способность этих фрагментов», - сказал Джейк Гарсиа, аспирант и первый автор этой статьи.

«Разрешая динамику возбужденного состояния материалов атомарной точности, таких как оксиды железа, мы приближаемся на один шаг к созданию более направленных молекулярных катализаторов и пониманию реакций, которые могут происходить в межзвездных средах».

Гарсия продолжает, что он увлекся созданием экспериментальных инструментов в лаборатории Сайреса и любит изучать материалы, имеющие отношение к планетам и наукам о Земле.

Райан Шаффер, который был студентом и работал в лаборатории Сэйреса, является вторым автором данной работы.

Обнаружение кластеров оксида железа

Эксперименты с электрически заряженными кластерами были обычным явлением, потому что они могут быть выбраны по массе с помощью электрических или магнитных сил и впоследствии реагировать индивидуально. Кластерные ионы явно намного более реактивны, чем их аналоги в конденсированной фазе и нейтралы из-за их чистого заряда.

Гораздо меньше работы было выполнено с нейтральными кластерами, о которых здесь сообщают, которые даже лучше имитируют истинные активные центры конденсированных фаз и химический состав их поверхности. Чистый заряд существенно влияет на реактивность кластера, и это влияние становится более важным по мере уменьшения размера кластера из-за локализации заряда.

«Временные рамки электронных переходов после возбуждения представляют фундаментальный интерес для понимания динамики реакции. Кластеры представляют собой атомно-точные совокупности атомов, где добавление или вычитание одного атома может резко изменить реакционную способность кластера», - сказал Сайрес. «В этой работе мы применяем сверхбыструю спектроскопию накачки и зонда для изучения скорости, с которой энергия проходит через небольшие кластеры оксида железа».

Лазерные импульсы чрезвычайно короткие: одна тысячная миллиардной секунды.

Сайрес приходит к выводу, что на время жизни возбужденного состояния сильно влияют изменения атомно-точного состава кластера. В частности, чем выше степень окисления металла, тем быстрее энергия фотовозбуждения преобразуется в колебания. Они обнаружили, что время жизни в возбужденном состоянии сильно зависит от размера и степени окисления.

Катализаторы также широко используются для сведения к минимуму вредных побочных продуктов, загрязняющих окружающую среду. Повышенная скорость реакции приводит к увеличению объемов производства при более низких температурах с меньшими реакторами и более простыми материалами конструкции.

Когда используется высокоселективный катализатор, производятся большие объемы желаемых продуктов практически без нежелательных побочных продуктов. Бензин, дизельное топливо, топочный мазут и авиационное топливо своими характеристиками обязаны каталитической обработке, используемой для улучшения качества сырой нефти.

Промежуточные химические вещества при производстве фармацевтических продуктов используют катализаторы, как и пищевая промышленность при производстве повседневных пищевых продуктов. Катализаторы играют ключевую роль в разработке новых источников энергии и различных подходов к смягчению последствий изменения климата и контролю за выбросом двуокиси углерода в атмосфере.

Поделиться:

Видео о Заводе Светорезерв:


Вопросы, отзывы, комментарии (0)

Нет комментариев

Добавить комментарий

Пожалуйста, оцените!

Читайте также:

Подробнее о наушниках с шумоподавлением: адаптивные контроллеры в активных системах шумоподавления

Xilinx, TI и Skyworks решают проблемы эффективности PA в малых сотах 5G

Общие сведения о клеммных колодках для безопасного подключения

Медицинские источники питания - особая лига

Рост возможностей мини-светодиодов усиливает конкуренцию за патенты

Велодин Лидар объявляет итоги первого квартала 2020 года публичной компании

II-VI Объединенные отчеты за первый квартал 2021 финансового года Результаты за первый квартал 2021 финансового года II-VI Объединенные отчеты за перв

OSRAM созывает внеочередное общее собрание, на котором утверждаются права контроля и соглашение о передаче прибыли и убытков для АПП

Hannstar приобретает заводы и оборудование HannsTouch за 2,7 млрд тайваньских долларов для развертывания мини- / микро-светодиодов

Навигация по минному полю: патентный анализ ключевых мини-светодиодных технологий

Magna объявляет результаты за третий квартал 2020 года

Технология спектрального зондирования AMS, выбранная специалистом по оптической метрологии ELDIM для профессионального быстрого тестирования на COVID-

Ushio выпустит новый лазерный диод 400 мВт (CW) 404 нм в декабре 2020 года

Лучший голландский футбольный клуб, с которым будет сотрудничать Signify для установки системы дезинфекции UVC

Samsung Display отправляет 100 инженеров в Индию для ускорения строительства заводов по производству OLED-модулей

Широкополосный ИК-светодиод мощностью 74 мВт для телефонной спектроскопии

Черный корпус увеличивает отношение сигнал / шум фотодиода

CMOS-датчик изображения с глобальным затвором для машинного зрения

Cree продает светодиодный бизнес, чтобы сосредоточиться на устройствах и материалах из SiC и GaN

Предупреждающие огни со звуком

Общегосударственная инициатива по сокращению дорожно-транспортных происшествий с помощью экологически чистых технологий интеллектуального автономного

Nanoleaf представляет лампы HomeKit Essentials и Lightstrip

Интернет на основе светового луча Project Taara коммерчески развернут в Африке

Зеркальная гитара Infinity, украшенная светодиодами, осветит ваш день

Hannstar приобретает HannsTouch для развертывания Mini / Micro LED

Система без электроэнергии использует испарение, чтобы предметы оставались прохладными

Превращение тепла в электроэнергию с помощью эффективного органического термоэлектрического материала

Гигантский шаг к применению антиферромагнитных материалов

Прототип топливомера для орбиты

Экологически чистый метод может снизить затраты на переработку литий-ионных батарей.

Определение микроскопического механизма комбайнов вибрационной энергии

Сверхбыстрые полимерные модуляторы, способные выдерживать тепло

Простой метод производства высокопроизводительных литий-селеновых батарей

Обоснование использования органических циклов Ренкина в рекуперации отработанного тепла

Катализируем мир с нулевым выбросом углерода за счет сбора энергии из живых клеток

Время нового состояния вещества в высокотемпературных сверхпроводниках

Новые экологически чистые материалы могут привести в действие умные устройства, использующие рассеянный свет

Два человека делятся своими крупными победами в приложении фэнтези-футбол, выбирает CES

Система потолочной плитки Ori от Focal Point приглашает специалистов исследовать возвышенный акустический ландшафт

Новый All Jack ™ для повышения производительности при установке деталей

Полностью настраиваемые центры нагрузки ACS / Uni-Fab с предварительной разводкой экономят время, труд и хранение

Eureka представляет звукопоглощающий кулон Quadrant

Кайлер Кил из Encore Wire проехал 500 миль за "Bike for the Light"

Kris-Tech Wire нанимает 4 новых региональных лидера продаж

История пандемии в свете

Исследование Университета Кобе и Ушио: отфильтрованный УФ-С 222 нм как метод дезинфекции

Исследование in vitro показало, что отфильтрованный вдали от ультрафиолетового излучения C эффективно инактивирует вирус COVID

Гэри Тротт из Acuity о дезинфекции с помощью фильтров дальнего ультрафиолетового излучения

Примета Времени: наше место для занятий йогой выбирает дезинфекцию видимым светом

ALA, NEMA и UL объединились, чтобы предложить руководство по УФ-безопасности

Подписка на новости

Контактная информация - Светотехнический Завод Светорезерв.

    ООО "Светорезерв" 2003-2021 - Светодиодные лампы, светильники и опоры и мачты освещения. Веб-сайт не является основанием для предъявления претензий и рекламаций, информация является ознакомительной. Технические характеристики товаров могут отличаться от указанных на сайте. Производитель и(или) продавец оставляет за собой право в любой момент, без обязательного извещения, вносить изменения в комплектацию, дизайн и характеристики, не ухудшающие качество товара. Все данные, в том числе цвет, форма, функции товара приведены для справки. Фактические характеристики продукта могут отличаться и будут указаны в счете на оплату.
Заказное производство

Комплектация

Поставщикам:

Полезные ссылки: