الكتلة الحيوية FIG 1 (الصورة من الشبكة)

ذكر الطاقة، كان الناس يعتقدون أولا من الفحم والنفط والغاز الطبيعي، والتي لها دور محوري في جميع مناحي الحياة. في السنوات الأخيرة، مع زيادة الحد من الطاقة الأحفورية، والتلوث البيئي، فإننا يمكن أن تحل محل الطاقة الأحفورية العثور على الطاقة الأولية وشيكة الطاقة المتجددة جديدة.

الكتلة الحيوية، وهذه مصادر الطاقة المتجددة أكثر وأكثر العلماء من جميع الأعمار. الكتلة الحيوية هي استخدام النباتات الطبيعية، والسماد والنفايات العضوية الحضرية والريفية إلى طاقة.

2 حرق سيقان المحاصيل (صورة من الشبكة)

الكتلة الحيوية هي معظم الموارد المتجددة وفيرة، وكيفية الاستخدام الفعال لهذه الموارد، وهي واحدة من المشاكل التي تم العلماء يحاولون استكشاف.

مع القش، على سبيل المثال، تنتج الصين في كل عام أكثر من 700 مليون طن من الكتلة الحيوية من القش، والكتلة الحيوية مثل ينبغي أن يكون مصدرا قيما للحاضر، باستثناء ويستخدم جزء صغير فعال، أما البقية فقد أحرق كل أو تستهلك من خلال تحلل الطبيعي. أصبح حرق الموسمية من القش محصول واحد من "المشهد" في الصين فريد من نوعه، وحالة موارد الكتلة الحيوية "لا يمكن العثور على الأشخاص المناسبين" لم يتسبب فقط هدر كبير للموارد، ولكن أيضا بسبب قسوة وتنتج الكثير من ثاني أكسيد الكربون والميثان وغيرها من الغازات المسببة للاحتباس الحراري على البيئة تأثير.

ولذلك، فإن الاستخدام الفعال للموارد الكتلة الحيوية لتحسين البيئة، وهي جزء من أهمية كبيرة لتحل محل الطاقة الأحفورية والتنمية المستدامة.

FIG 3 عملية تحويل المواد الخام (صورة من الشبكة)

وقد اكتشف العلماء، والجزيئات المستمدة من الكتلة الحيوية من خلال مجموعة متنوعة من الانترنت عملية التحويل الحفازة، يمكن تحويلها إلى وقود ومواد كيميائية، وتستخدم بدلا من الموارد الأحفوري. بسبب الأكسجين الغنية، جزيئاته منصة المستمدة من الكتلة الحيوية "هدرجة انتقائية" تعتبر واحدة من إنتاج المواد الكيميائية غرامة من الكتلة الحيوية في الأسلوب الأكثر استخداما على نطاق واسع.

وبعبارة أخرى، فإن مفتاح الاستخدام الفعال للموارد الكتلة الحيوية، هو العثور على حفاز مناسب، وهو ما يعادل الموارد الحيوية للعثور على "حق الشعب".

الشكل 4 (صورة من الشبكة)

من أجل العثور على "حق الشعب"، كان العلماء يحاولون الكثير من الطرق.

حاليا "محفز هدرجة" العنصر النشط يعتمد على المعدن النبيل (البلاتين والذهب والبلاديوم، الروثينيوم، الخ) في موقع نشط، ولكن احتياطيات منخفضة وباهظة الثمن، والتي تقتصر على محمل الجد تطبيق الصناعي. المحفزات التقليدية المعادن غير النبيلة منذ التشكل وحجم التوحيد الفقراء نانو، واحد موقع نشط، مما أدى إلى نشاط الحفاز الفقراء في عملية الهدرجة والانتقائية والاستقرار.

على الرغم من أن المواد التكلفة المنخفضة للالأخيرة أعدت الإطار المعدني العضوي القائم، والمعادن وجود نشاط محفز عالي - النيتروجين - كانت الكربون هيكل نظام محفز الكثير من الاهتمام، ولكن الأطر العضوية ارتفاع درجة حرارة المعدن مباشرة مادة كربيد قد يؤدي إلى محتوى النيتروجين انخفضت والمسامية، تؤثر الخصائص التحفيزية للمادة. وفقا لذلك، فمن الضروري لبناء البنية النانوية مناسبة عقد المادة الفعالة حفاز.

الرقم 5 الفلزية المواد إطار نظام محفز المشتقة (صورة من الشبكة)

إذا كيف نبني بها هيكل الصحيح من أجل الحفاظ على النشاط التحفيزي مواد النانو ذلك؟

في الآونة الأخيرة، والأكاديمية الصينية للعلوم في معهد فيزياء الحالة الصلبة، خفى أكاديمية يعطي النظر عن الجواب: أنهم وجدوا كفاءة غير النبيلة المعادن محفز هدرجة الذي هو مناسبة للمواد الخام، أي أنابيب الكربون النانوية مخدر النيتروجين الكوبالت النانوية حافزا ملفوفة.

ويرجع ذلك إلى نقطة ارتفاع في درجة الحرارة الانحلال الحراري خطوة بحيث نمو أنابيب الكربون أكثر أمر، في حين أن هيكل الأنابيب النانوية الكربونية واحد الأبعاد يمكن زيادة ومنع التكتل من الجسيمات الكوبالت في عملية الكربنة، بحيث النانوية الكوبالت وملفوفة في موحد درجة عالية من مخدر الكربون N فعال الأنابيب النانوية.

أظهر التحليل وجود كمية كبيرة من حافز الكوبالت يجري بناؤها - N موقع نشط، مما يؤدي إلى المحفزات المعادن غير النبيلة وجود "ثلاثة عالية"، أي ارتفاع النشاط والانتقائية العالية والاستقرار عالية في عملية الهدرجة من الكتلة الحيوية، والتي تصل إلى أداء الحفاز أو فوق مستوى المحفز المعادن النبيلة التقليدية.

FIG 6 التشكل حافزا وتوصيف

ارتباط إعداد metalbased المواد الحفازة كفاءة غير النبيلة يوفر وسيلة جديدة وفعالة، ويوفر أساسا لفهم النشاط قليلا الهدرجة الجديد. بحث منشور في مجلة دولية "المواد المتقدمة" (المحامي مطر 2019، دوى: 10.1002 .. / adma.201808341).

المصدر: أكاديمية الصينية للعلوم، خفى معاهد العلوم الفيزيائية

النصائح: في الآونة الأخيرة، والقناة الصغيرة مراجعة تدفق المعلومات رقم العام. كل مستخدم يمكن في كثير من الأحيان قراءة عدد اشتراك، وسوف تظهر هذه الاشتراكات وعدد كبير من البطاقات. لذلك، إذا كنت لا تفوت "صوت أكاديمية الصينية للعلوم"، والمقالة، يجب عليك القيام بما يلي: أدخل "صوت الأكاديمية الصينية للعلوم رقم العام ' فوق الزاوية اليمنى العليا ؟؟؟ القائمة حدد" مجموعة ستار "