消除甲烷排放的催化剂甲烷是一种强大的温室气体

2022-10-28 18:13:00深情的哈密瓜

来自UPC、乌迪内大学(意大利)和ALBA同步加速器的研究人员发现了一种钯和铂催化剂,这是第一个消除运输和其他人类活动产生的甲烷排放以减少全球变暖的催化剂。该研究最近发表在NatureCommunications上。

消除甲烷排放的催化剂甲烷是一种强大的温室气体

甲烷是天然气的主要成分,它已被推广为煤和石油基燃料的更清洁替代品,近年来其使用量猛增。结果,大气中的甲烷浓度自前工业时代以来增加了一倍以上。

甲烷在100年内的升温能力是CO2的34倍,在20年内是86倍。它是全球变暖的第因素。按照《巴黎协定》的规定,将全球变暖控制在2°C以下不仅需要减少CO2排放,还需要减少甲烷排放。人类活动占甲烷排放量的三分之二。其余的来自自然资源。

根据联合国的一份报告,大多数人为造成的甲烷排放来自化石燃料、废物和牲畜。遏制甲烷排放可以在短期内限制全球变暖,为我们争取时间来永久结束CO2引起的变暖。

去除甲烷最有效的方法之一是使用一种催化剂,通过空气加速其氧化。一段时间以来,用于去除甲烷的最佳催化剂使用负载在陶瓷氧化物上的钯纳米颗粒。然而,它们在存在水蒸气的情况下停止工作,而水蒸气总是存在于天然气燃烧中。解决办法是什么?将铂原子添加到钯纳米粒子中。

加泰罗尼亚理工大学巴塞罗那科技大学(UPC)、乌迪内大学(意大利)和ALBA同步加速器的研究人员对此进行了研究。该研究发表在NatureCommunications上,由MarieCurie博士后研究员NúriaJiménezDivins和现任研究副校长JordiLlorcaPiqué领导。他们都是UPC化学工程系和能源技术研究所的一部分,隶属于对角贝索斯校区的巴塞罗那东工程学院(EEBE)。

研究人员匹配了在ALBA同步加速器的三个不同光束线上进行的实验中获得的数据,以研究催化剂在运行时的活性位点:X射线光电子能谱、X射线衍射和X射线吸收。使用同步加速器光,他们发现钯和铂的氧化态在甲烷去除中起着关键作用,并且使用机械化学方法制备的催化剂更具活性且完全防水。

这种已经获得专利的催化剂是迄今为止世界上消除甲烷最有效的催化剂,可应用于内燃机车辆的催化转化器以及天然气家用锅炉和涡轮机。

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