Både katalytisk förbränning (CC) och kemisk förbränning (CLC) är lovande tekniker för energibesparing och utsläppsminskning av CO₂ vid behandling av avgas från ståltillverkning (CO).

Nyligen har forskare från Institute of Mechanics vid den kinesiska vetenskapsakademin (IMCAS), Tianjin University of Science and Technology och Aalto University gett nya insikter om den mikroskopiska reaktionsmekanismen för CO i CC- och CLC-processer över den kubiska Cu ₂ O-katalysator.

Resultaten publicerades i Applied Catalysis B:Environmental .

Forskarna jämförde evolutionsbeteendet och kvantitativa reaktionsmekanismer för kub Cu₂ O-modellkatalysator för CC- och CLC-reaktioner. De fann att Cu₂ O-CC uppvisade högre aktivitet och stabilitet än Cu₂ O-CLC.

De typiska karakteriseringsresultaten antydde att den enda instabila ytan Cu₂ O oxiderades till CuO, vilket visade utmärkt synergistisk effekt av metalloxidgränssnittet mellan Cu ⁺ /Cu ²⁺ och aktiva gittersyrearter för Cu₂ O-CC-reaktion. CLC-reaktionen orsakade dock Cu₂ O-struktur kollaps och sedan låg stabilitet och agglomeration av CuO_x arter.

Forskarna föreslog tre olika aktiva syrearter (ytcykelgittersyre, bulkgittersyre och adsorberat syre) och detaljerade reaktionsvägar.

Resultaten visade att den inneboende aktiviteten hos ytcykelgittersyre var högre när det gäller omsättningsfrekvens och lättillgänglig bildning av C ¹⁶ O ¹⁸ O på det kubiska gränssnittet för Cu₂ O-CC genom adsorberad CO under CC-processen.

Dessa fynd kan hjälpa oss att bättre förstå den faktiska ytreaktionsprocessen på kubisk Cu₂ O-katalysator i CC och CLC, och ger teoretiskt stöd till den avancerade katalysatordesignen och forskningen om inneboende mekanismer för CC- och CLC-processer. + Utforska vidare

Fina kubiska Cu2O nanokristaller fungerar som mycket selektiv katalysator för propylenoxidproduktion