Den monolitiska nanokolkatalysatorn uppvisar överlägsen katalytisk prestanda för H2S-selektiv oxidation med förbättrad svavelselektivitet och föroreningstolerans. Kredit:XU Chi
Ultradjup borttagning av H 2 S är viktigt vid petroleumraffinering, naturgasrening och kolkemisk industri. Dock, de industriella katalysatorerna för kontinuerlig H 2 S selektiv oxidation visar dålig aktivitet och stabilitet, speciellt på matargas som innehåller ånga och föroreningsgas.
Nyligen, Assoc. Prof. Liu Yuefengs grupp från Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vid den kinesiska vetenskapsakademin (CAS) tillverkade monolitiska nanokolkompositer för kontinuerligt avlägsnande av hög koncentration av H 2 S, uppvisar överlägsen produktselektivitet och stabilitet under hög koncentration av O 2 , CO 2 och ånga.
Detta arbete publicerades i ACS-katalys den 30 juni.
Nanokolmaterial har unika ytkemiska egenskaper och utmärkt katalytisk prestanda. Dock, de överaktiva ställena och reaktionens exoterma egenskaper kan orsaka överoxidation av produkten till SOX.
Forskarna uppnådde hög selektivitet av svavel för selektiv oxidation av H 2 S utan att förlora omvandling av fosfatmodifierade N-dopade 3D mesoporösa monolitiska karbokatalysatorer (N-C/CNT), vilket leder till en hög svavelbildningshastighet.
Den P-modifierade N-C/CNT-monoliten uppvisade hög stabilitet även under svåra reaktionsmiljöer med CO 2 , O 2 , ånga och SO 2 , som indikerar den lovande potentialen för praktisk tillämpning.
Kombinera avancerade karakteriseringsmetoder (XPS, TPD), kinetisk analys och teoretisk beräkning, forskarna fann att interaktionen mellan P-gruppen och pyridinplatsen, som var det aktiva centret, kan moderera adsorptionen och aktiviteten av O 2 på den aktiva sidan, sålunda undviker förekomsten av överoxidation och förbättrar produktens selektivitet.
