CH3O.
Рис. 1.9. Сравнение плотности состояний (DOS) для Rh в (a) Rh1O4 / ZrO2 (101) и (b) Rh1O2 / ZrO2 (101) [44]
Энергетический барьер этого процесса был рассчитан на уровне 1,06 эВ, что почти в два раза больше, чем для образования CH3OH, что указывает на то, что дальнейшее дегидрирование частиц CH3O является неблагоприятным и затрудненным по сравнению с образованием CH3OH. Это может быть связано с тем, что геометрическая конфигурация частиц CH3O приводит к большому расстоянию между H в CH3O и O-соседним Rh. Это говорит о том, что виды CH3 при четырехкоординированном Rh стабильны и, таким образом, могут выступать в качестве предшественника для образования CH3OH.
Чтобы описать каталитическую природу Rh1O2/ZrO2, они проанализировали DOS Rh в Rh1O2 / ZrO2 и сравнили его с DOS в Rh1O4 / ZrO2. Результаты на рисунке 9 показывают, что в Rh1O2 / ZrO2 больше занятых состояний для Rh, чем в Rh1O4 / ZrO2, что указывает на то, что Rh в Rh1O2 / ZrO2 имеет более низкую степень окисления. Бэйдерский заряд Rh в Rh1O2 / ZrO2 был рассчитан как 7,6. Согласно связи между зарядом Бадера и степенью окисления Rh, Rh имеет степень окисления +3,6, ниже, чем степень окисления Rh в Rh1O4 / ZrO2 (+4,7), что согласуется с DOS результаты. Более низкая степень окисления Rh в Rh1O2 / ZrO2 указывает на то, что Rh1O2 / ZrO2 может более легко окисляться H2O2, способствуя адсорбции H2O2.
Перспективы нанокатализаторов при разработке попутного нефтяного газа
Для получения метанола основным является гетерогенный катализ. Особенностью гетерогенной катализа служит стадия адсорбции. Свойства каталитических активных участников зависят от свойств поверхности твердого тела. То есть при этом использование массивных материалов в отрасли экологии считается не выгодным. Так как в низ большая часть атома не находится на поверхности и не доступна реагирующим молекулам [45, 46].
Фактически выгоднее и эффективнее использовать катализаторы на основе наноразмерных частиц, что большая часть атомов катализатора представляется доступной реагентам. В результате чего эффективность катализа возрастет в десятки раз. При этом наночастицы многих веществ демонстрируют уникальные свойства, которые позволят использовать их в качестве нанокатализаторов.
Было обнаружено, что если катализатор приготовить в виде наночастиц с размерами от 1 до 100 нм, то эффективность такого нанокатализатора многократно возрастает. Это обусловлено не только простым увлечением активной поверхности катализатора, состоящего из наночастиц. В наночастицах значительная доля атомов, образующих их поверхность, находится в так называемом низкокоординированном состоянии, где они проявляют как максимальную каталтическую активность [47—49].
Для переработки попутного нефтяного газа, в качестве катализаторов, часто используют ценные металлы – золото, платину, иридий и др. Обладая высокой себестоимостью эти материалы не так широко используют для переработки. А наночастица железа имеют низкую себестоимость благодаря низкой цене железа. Самое главное,