Добавить новость

Развязки и тоннель под вокзалом. Какие дороги хотят построить в Барнауле к 2040 году

Российско-китайское сотрудничество в Арктике насторожило США

ЗАЧЕМ УКРAИНЕ НУЖНО ПРИСОЕДИНИТЬСЯ К РОССИИ?! ОЧЕВИДНО: ПЛАН МИРА! Россия, США, Европа могут улучшить отношения?!

Сергей Собянин: Создаем места приложения труда в шаговой доступности

News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Novel Catalysts for Improved Methanol Production Using Carbon Dioxide Dehydrogenation

Encapsulating copper nanoparticles within hydrophobic porous silicate crystals has been shown by scientists at Tokyo Tech to significantly enhance the catalytic activity of copper-zinc oxide catalysts used in methanol synthesis via CO2 hydrogenation. The innovative encapsulation structure effectively inhibits the thermal aggregation of copper particles, leading to enhanced hydrogenation activity and increased methanol production. This breakthrough paves the way for more efficient methanol synthesis from CO2.

Carbon dioxide (CO2) emissions are a major contributor to global warming, highlighting the pressing need for emission reduction measures. Consequently, there is a growing exploration of alternatives to fossil fuels, the primary source of CO2 emissions. Methanol emerges as a versatile and cost-effective fuel, offering a promising alternative to conventional transportation fuels. Furthermore, in efforts to mitigate the impact of these emissions, there has been significant attention directed towards CO2 capture and utilization technologies. These innovative approaches involve capturing CO2 from the atmosphere and converting it into value-added products. Methanol synthesis via CO2 hydrogenation stands out as a particularly promising method among these technologies.

For methanol synthesis via CO2 hydrogenation, lower reaction temperatures are preferable since heat is released during the reaction. Accordingly, studies have focused on the development of catalysts that exhibit high activities at low temperatures. Copper-zinc oxide (Cu-ZnO) based catalysts are particularly favorable for this purpose due to their ability to form a Cu-ZnO interface that binds and converts CO2 into formate intermediates which, in turn, promote methanol production. Increasing the surface area of this interface is an effective way to improve production, which can be achieved by increasing the dispersion of Cu nanoparticles. However, Cu nanoparticles are thermally unstable, which aggregate during catalyst preparation and reaction, thus reducing the interface area. Furthermore, the formation of water as a by-product of methanol synthesis accelerates Cu aggregation and inhibits formate formation.

To address these issues, a team of researchers, led by Professor Teruoki Tago from the Department of Chemical Science and Engineering, School of Materials and Chemical Technology at Tokyo Institute of Technology, developed novel Silicalite-1 (S-1) encapsulated Cu-ZnO catalysts. "Research indicates that encapsulating metals within porous carriers like silica or zeolite effectively mitigates thermal aggregation. Therefore, our focus shifted to developing a novel and efficient Cu-based catalyst for methanol production via CO2 hydrogenation, placing particular emphasis on encapsulating Cu nanoparticles within porous materials.", explained Tago. Their study was made available online on February 21, 2024, and published formally in Volume 485 of the Chemical Engineering Journal, on April 1, 2024. The EU supported the project through their Horizon2020 Framework and the Japan Science and Technology Agency through SCICORP (Laurelin project).

The researchers fabricated two types of catalysts, one including a Cu/S-1 catalyst in which copper was loaded onto hydrophobic S-1 by impregnation, and the other Cu@S-1 catalyst, in which a Cu phyllosilicate (CuPS) powder was used as a metal source to encapsulate Cu particles in the S-1 zeolite. Cu@S-1 was prepared by reducing dissolved CuPS powder. The researchers investigated the dissolution time of the CuPS precursors on the catalyst properties, revealing that inappropriate dissolution times significantly affect the size of Cu particles. Optimal dissolution of the precursor resulted in a catalyst with approximately 2.4-nanometer Cu particles encapsulated within S-1, exhibiting optimal catalytic activity. This catalyst demonstrated higher hydrogenation activity and methanol production than Cu/S-1.

To further improve methanol production, ZnO was added to Cu@S-1 by impregnation, forming ZnO/Cu@S-1 catalyst with fine Cu particles. This catalyst demonstrated even higher activity, suggesting the formation of the Cu-ZnO interface. "Our findings indicate that the encapsulation structure with S-1 effectively suppresses thermal aggregation of Cu particles, while simultaneously facilitating the rapid elimination of the water byproduct from the vicinity of the Cu-ZnO interface, thus enhancing methanol synthesis", remarked Tago.

Overall, this study demonstrates the effectiveness of the innovative encapsulation method for preparing highly active catalysts, offering a promising avenue for efficient methanol production from CO2.

Reference

Authors :
Ryokuto Kanomata1, Koki Awano1, Hiroyasu Fujitsuka2, Kentaro Kimura1, Shuhei Yasuda3, Raquel Simancas4, Samya Bekhti5, Toru Wakihara4, Toshiyuki Yokoi5, Teruoki Tago1*
Title :
Development of Silicalite-1 encapsulated Cu-ZnO catalysts for methanol synthesis by CO2 hydrogenation
Journal :
Chemical Engineering Journal
DOI :
Affiliations :
1Department of Chemical Science and Engineering, School of Materials and Chemical Technology, Tokyo Institute of Technology, Japan
2Department of Chemical Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Japan
3Faculty of Engineering, University of Toyama, Japan
4Institute of Engineering Innovation, School of Engineering, The University of Tokyo, Japan
5Nanospace Catalysis Unit, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Japan

* Corresponding author's email: tago.t.aa@m.titech.ac.jp

School of Materials and Chemical Technology
—Encompassing the Disciplines of Science—

Information on School of Materials and Chemical Technology inaugurated in April 2016

School of Materials and Chemical Technology

Schools, Departments, and Institute for Liberal Arts

Further Information

Professor Teruoki Tago

School of Materials and Chemical Technology, Tokyo Institute of Technology

Email tago.t.aa@m.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2115

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Развязки и тоннель под вокзалом. Какие дороги хотят построить в Барнауле к 2040 году

Владимир Якушев: в развитие комфортной городской среды вложат 180 млрд рублей

ЗАЧЕМ УКРAИНЕ НУЖНО ПРИСОЕДИНИТЬСЯ К РОССИИ?! ОЧЕВИДНО: ПЛАН МИРА! Россия, США, Европа могут улучшить отношения?!

Гроссмейстеры Вадим Звягинцев и Алексей Гоганов вместе с международным мастером Ярославом Ремизовым входят в тройку лидеров «Мемориала Чигорина» – все трое набрали по 6 очков после 7-го тура

Музыкальные новости

Конкурс-фестиваль ударных инструментов пройдёт в Петербурге

Компания «Мария» рассказала о новых решениях для девелопмента на конференции Московского Бизнес-клуба

Очередь в пятерку: за что пойдет борьба в дерби ЦСКА и «Спартака»

Команда СЛД «Раздольное» филиала «Забайкальский» компании «ЛокоТех-Сервис» заняла I место в военно-спортивной игре «Профсоюзный прорыв»

Новости России

Киберэксперт Бедеров назвал способы защитить смартфон от взлома и слежки

Бывший мэр Нового Уренгоя, обвиняемый во взяточничестве, подал заявление на отправку в зону СВО

Российско-китайское сотрудничество в Арктике насторожило США

Развязки и тоннель под вокзалом. Какие дороги хотят построить в Барнауле к 2040 году

Экология в России и мире

Институт МЧС одобрил инновационный контроль паводков

Стали известны лауреаты ежегодной Национальной премии доверия покупателей МАРКА №1 в РОССИИ 2024

«585*ЗОЛОТОЙ» рассказала о продажах и необычных свойствах украшений с драгоценными камнями

Всероссийский форум наставников NAST RANEPA прошел в Marins Park Hotel Ростов

Спорт в России и мире

Арина Соболенко ударила по голове фотографа. Видео

Познер о включении Шараповой в Зал славы: «Представители тенниса умнее и дальновиднее своих коллег по другим видам спорта»

Российская теннисистка Шнайдер вышла в полуфинал турнира WTA в Гонконге

Теннисная школа экс третьей ракетки мира Петровой открылась в Татарстане

Moscow.media

28 октября состоялось расширенное заседание Экспертного совета по совершенствованию законодательства в социальной сфере под руководством заместителя Председателя Госдумы РФ Анны Юрьевны Кузнецовой

В Троицке спустя 21 год найдены и осуждены убийцы женщины и ребенка

Отделение СФР предоставило 11 жителям региона с нарушениями зрения собак-поводырей

Всемирный день городов: «Грузовичкоф» расширяет горизонты











Топ новостей на этот час

Rss.plus






Бывший мэр Нового Уренгоя, обвиняемый во взяточничестве, подал заявление на отправку в зону СВО

Киберэксперт Бедеров назвал способы защитить смартфон от взлома и слежки

Vladey выставит на торги рисунок Цоя 2 ноября

Развязки и тоннель под вокзалом. Какие дороги хотят построить в Барнауле к 2040 году