اصلاح متان بخار (SMR) می تواند بدون انتشار گازهای گلخانه ای به دنبال توسعه کاتالیزوری انجام شود که از نور به جای گرما برای تحریک واکنش ها استفاده می کند، تحقیقات دانشگاه رایس در تگزاس همچنین می‌تواند طول عمر کاتالیزورها را با بهبود کارایی و کاهش هزینه‌های فرآیندهای صنعتی که توسط کک‌سازی مختل می‌شوند، افزایش دهد.
فوتوکاتالیست جدید مس-رودیوم دارای طراحی آنتن-راکتوری است که وقتی در معرض طول موج خاصی از نور قرار می گیرد، متان و بخار آب را بدون حرارت دادن خارجی به هیدروژن و مونوکسید کربن تجزیه می کند.
در بیانیه‌ای پیتر نوردلندر، رئیس و استاد رایس ویس و استاد فیزیک و نجوم، گفت: این یکی از تأثیرگذارترین یافته‌های ما تاکنون است، زیرا جایگزین بهبود یافته‌ای برای آنچه مسلماً مهم‌ترین واکنش شیمیایی برای جامعه مدرن است، ارائه می‌دهد. (ما یک روش کاملاً جدید و بسیار پایدارتر برای انجام SMR ایجاد کردیم)
نوردلندر و نائومی هالاس، استاد دانشگاه رایس و استاد مهندسی برق و کامپیوتر استنلی سی مور، نویسندگان متناظر در مطالعه ای درباره این تحقیق هستند که در Nature Catalysis منتشر شده است.
واکنش جدید SMR از کشف سال 2011 از آزمایشگاه‌های Halas و Nordlander در رایس بهره می‌برد که پلاسمون‌ها می‌توانند حامل‌های داغ یا الکترون‌ها و حفره‌هایی پرانرژی ساطع کنند که می‌توان از آنها برای هدایت واکنش‌های شیمیایی استفاده کرد.
Yigao نویسنده اول گفت: ما فتوشیمی پلاسمونی را انجام می دهیم - پلاسمون واقعاً کلید ما در اینجا است - زیرا پلاسمون ها واقعاً جاذب نور کارآمد هستند و می توانند حامل های بسیار پرانرژی تولید کنند که می توانند شیمی مورد نیاز آنها را بسیار کارآمدتر از گرماکاتالیز معمولی انجام دهند. (یوان، دانشجوی دکترای رایس)
سیستم کاتالیست جدید از نانوذرات مس به عنوان آنتن های جمع آوری انرژی استفاده می کند، با این حال از آنجایی که سطح پلاسمونیک نانوذرات مس به خوبی با متان پیوند نمی‌خورد، اتم‌ها و خوشه‌های رودیم به عنوان مکان‌های راکتور وارد شدند.
لکه‌های رودیوم مولکول‌های آب و متان را به سطح پلاسمونیک متصل می‌کنند و از انرژی حامل‌های داغ برای سوخت‌رسانی به واکنش SMR استفاده می‌کنند، ما بسیاری از سیستم‌های کاتالیزوری را آزمایش کردیم، اما این یکی بهترین عملکرد را داشت.
به گفته رایس، این تحقیقات همچنین نشان می دهد که فناوری آنتن-راکتور می تواند با استفاده از حامل های داغ برای حذف گونه های اکسیژن و رسوبات کربن، بر غیرفعال شدن کاتالیزور به دلیل اکسیداسیون و کک سازی غلبه کند.
نوردلندر گفت که کلید این اثر قابل توجه قرارگیری هوشمندانه رودیوم بود که به طور کم و ناهموار در سطح نانوذرات پخش می شود.
هیدروژن عمدتاً در تأسیسات بزرگ و متمرکز تولید می‌شود که نیاز به انتقال گاز به محل استفاده دارد و در مقابل، SMR نور محور، امکان تولید هیدروژن بر اساس تقاضا را فراهم می کند.
لینک سایت مرجع
مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.
