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  • Ein aktiver, stabiler Katalysator aus kubischem Molybdäncarbid für die Hochtemperatur-Reverse-Wasser-Gas-Shift-Reaktion

    • Ein aktiver, stabiler Katalysator aus kubischem Molybdäncarbid für die Hochtemperatur-Reverse-Wasser-Gas-Shift-Reaktion

    Titel Ein aktiver, stabiler Katalysator aus kubischem Molybdäncarbid für die Hochtemperatur-Reverse-Wasser-Gas-Shift-Reaktion
    Autoren Milad Ahmadi Khoshooei, Xijun Wang, Gerardo Vitale, Filip Formalik, Kent O. Kirlikovali, Randall Q. Snurr, Pedro Pereira-Almao, Omar K. Farha
    Zeitschrift Wissenschaft
    Datum 05/03/2024
    DOI 10.1126/science.adl1260
    Einführung Die Umwandlung von Kohlendioxid (CO₂) in Kohlenmonoxid (CO) ist technologisch vielversprechend, steht jedoch aufgrund des Fehlens eines kostengünstigen, aktiven, hochselektiven und langlebigen Katalysators vor wirtschaftlichen Hürden. In dieser Studie wird nanokristallines kubisches Molybdäncarbid (α-Mo₂C) vorgestellt, das mit einer einfachen und skalierbaren Methode synthetisiert wurde. Dieses Material erreicht eine vollständige Selektivität für die Umwandlung von CO₂ in CO und behält seine anfängliche Gleichgewichtsumwandlung bei hoher Raumgeschwindigkeit bei, selbst nach über 500 Stunden unter anspruchsvollen Reaktionsbedingungen bei 600 °C. Die Analyse des Katalysators sowohl während des Betriebs als auch nach der Reaktion ergab, dass seine außergewöhnliche Aktivität, Selektivität und Stabilität auf seine kristallografische Phasenreinheit, minimale CO-Mo₂C-Wechselwirkungen und das Vorhandensein von interstitiellen Sauerstoffatomen zurückzuführen ist. Mechanistische Untersuchungen und Dichtefunktionaltheorie (DFT)-Berechnungen unterstützten die Schlussfolgerung, dass die Reaktion über einen wasserstoffunterstützten Redoxweg abläuft.
    Zitat Milad Ahmadi Khoshooei, Xijun Wang und Gerardo Vitale et al. Ein aktiver, stabiler Katalysator aus kubischem Molybdäncarbid für die umgekehrte Wasser-Gas-Shift-Reaktion bei hohen Temperaturen. Wissenschaft. 2024. Vol. 384(6695):540-546. DOI: 10.1126/science.adl1260
    Element Molybdän (Mo) , Kohlenstoff (C) , Sauerstoff (O) , Wasserstoff (H)
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