甲醇是一种清洁能源的选择,可以从天然气、煤和一些可再生资源包括生物量、垃圾填埋气和工业措施,甲醇最初只生产生物质和被称为“木醇”。而甲醇是一种容易处理易燃液体,其能量密度只有汽油的一半,因此,在1970年代,他开发了一个技术,允许将甲醇转化为汽油。
因为甲醇是一个简单的碳氢化合物组成的一个单一的碳分子,催化剂是一种能够刺激所需的化学反应将这些单分子转化为复杂的碳链组成高能碳氢燃料如汽油。最常用的是沸石催化剂之一,微孔,晶体结构的硅、铝和氧气分子形成一个框架的毛孔。毛孔的大小决定了油气生产结束的时候reaction-small毛孔导致光碳氢化合物,媒介毛孔导致汽油组分。
电子显微镜图像的催化剂晶体在CLF研究下。信贷:教授安德鲁·比尔et al。伦敦大学学院
虽然沸石是有效的催化剂,他们的毛孔有坏习惯的“搞砸了”,封锁被困在他们的沉重的碳氢化合物。这最终导致催化剂变得不那么有效和完全关闭。此时,沸石必须更换或重新激活一个昂贵的,能源密集型和相对肮脏的工业过程,有效燃烧任何影响了。这些沸石高价值行业和发现为什么沸石禁用和精确过程开始时引起了科学家们的极大兴趣,和行业。
最常见的一种技术用于调查催化是拉曼光谱。半岛综合体育官方APP下载德甲当然,拉曼光谱背景荧光。半岛综合体育官方APP下载德甲CLF专长克尔的拉曼光谱。半岛综合体育官方APP下载德甲克尔的拉曼光谱的工作原理就像正常拉半岛综合体育官方APP下载德甲曼光谱学但光学“盖茨”,利用光的偏振过滤掉不必要的荧光。这项技术利用拉曼荧光这一事实是一个瞬时process-light立即反射分子,而不必要的背景荧光延时发生几皮秒到纳秒。的CLF有一个世界上最快的系统这样做,能够出口3 - 4 ps的光。
使用克尔的拉曼光谱研究小组能够跟踪所有阶段的反半岛综合体育官方APP下载德甲应,看着逐渐形成的长链碳氢化合物。在这一过程中,他们能够确定什么样的碳氢化合物是形成目前催化剂开始禁用。在过去,它被认为一种碳氢化合物——多环芳烃(聚芳)处于待发状态的主要代理,但新研究表明,事实并非如此。事实上,聚芳形成之前不久,另一个名为多基因的物种形成,正是这些目前存在催化剂开始禁用。这是一个全新的和意想不到的发现。
“我认为这将改变人们的思考方式这些材料如何禁用,因为一旦你知道罪魁祸首是谁,你可以设计一个战略”,伦敦大学学院的团队领导教授安迪·比尔说。
有一个巨大的能源成本,时间成本,重新激活催化剂与频繁,因此,任何能保持催化剂做他们的工作时间会省钱,在绿色燃料能源,减少环境影响为主。这项研究可能是重要的工业尤其是甲醇可以从生物质生产的股票,这意味着汽油可能没有来自化石燃料的股票在未来。
项目是一个持续的合作中央激光设备,伦敦大学学院,根特大学和催化集线器财团创建的目的是建立一个世界领先的催化科学计划在英国。研究结果已发表在自然材料。
CLF迈克Towrie教授说:“科尔门拉曼是显著的,因为它可以从沸石反应检测微小的拉曼信号,否则会丢失的荧光噪声。CLF超激光设施使我们能够达到信号质量约100倍比如果我们使用标准拉曼。对我来说,这个工作令人兴奋,因为它展示了潜在的克尔门拉曼帮助回答更多的问题在催化和其他电池等领域科学。”
