石油燃料中的硫化合物已经满足其纳米结构匹配

由美国机械科学与工程学教授MarkShannon共同领导，直至今年秋天去世，化学教授PrashantJain，研究人员在NatureNanotechnology杂志上展示了他们的材料。

燃料中的硫化合物在两个方面引起问题：它们在燃烧过程中释放有毒气体，并且它们损害发动机和燃料电池中的金属和催化剂。它们通常使用从燃料中吸附硫的液体处理来除去，但是该过程是麻烦的并且需要将燃料冷却和再加热，使得燃料的能量效率降低。

为了解决这些问题，研究人员已经转向固体金属氧化物吸附剂，但这些吸附剂都有其自身的挑战。虽然它们在高温下工作，无需冷却和重新加热燃料，但它们的性能受到稳定性问题的限制。经过几个周期的使用后，他们就失去了活力。

以前的研究发现硫吸附在固体金属氧化物表面效果最好，因此来自Jain集团的研究生MayankBehl和当时香农集团的博士后研究员JunghoonYeom开始研究制造一种具有最大表面积的材料。解决方案：微小的钛酸锌颗粒纺成纳米纤维，在高性能硫吸附剂中结合了高表面积，高反应性和结构完整性。

纳米纤维材料比块状的相同材料更具反应性，能够用更少的材料完全除硫，从而允许更小的反应器。材料在几个循环后保持稳定和活跃。此外，纤维结构赋予材料免于困扰其他纳米结构催化剂的烧结或结块问题。

“我们的纳米结构纤维不会烧结，”Jain说。“纤维结构适应任何热物理变化而不会导致材料的任何降解。事实上，在操作条件下，纳米支管从母纤维生长，增强了操作过程中的表面积。”

Jain的研究小组将继续研究纳米纤维结构的增强特性，希望能够对材料的有效性有一个原子级的理解。

“我们有兴趣找到硫化氢吸附材料表面的原子位置，”Jain说，他也是美国贝克曼先进科学技术研究所的附属机构。“如果我们能了解这些网站的特性，我们可以设计出更高效的吸附材料。我们从这种材料系统中获得的原子或纳米级洞察力可用于设计可再生能源和有毒气体去除应用中的其他催​​化剂。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！