view in publisher's site

Highly efficient K-Fe/C catalysts derived from metal-organic frameworks towards ammonia synthesis

Fe-based catalysts have been discovered as the best elementary metal-based heterogeneous catalysts for the ammonia synthesis in industrial application during the last century. Herein, a novel and scalable strategy is developed to prepare the K-promoted Fe/C catalyst with extremely high Fe loading (> 50 wt.%) through pyrolysis of the Fe-based metal-organic framework (MOF) xerogel. The obtained K-Fe/C catalysts exhibited superior activity and stability towards ammonia synthesis. The weight-specific reaction rate of Fe/C with K2O as promoter can achieve 12.4 mmol·g−1·h−1 at 350 °C and 30.4 mmol·g−1·h−1 at 400 °C, approximately four and two times higher than that of the commercial fused-iron catalyst (3.4 mmol·g−1·h−1 at 350 °C and 16.7 mmol·g−1·h−1 at 400 °C) under the same condition, respectively. The excellent performance of K-Fe/C can be ascribed to the inherited structure derived from the metal-organic frame precursors and the promotion of potassium, which can modify the binding energy of reactant molecules on the Fe surface, transfer electrons to iron for effective activation of nitrogen, prevent agglomeration of Fe nanoparticle (NPs) and restrain side reaction of carbon matrix to methane.Open image in new window

catalysts بسیار کارا - Fe - Fe / C که از چارچوبه‌ای فلزی - آلی به سمت تولید آمونیاک مشتق شده‌اند.

در طول قرن گذشته، کاتالیست های مبتنی بر Fe به عنوان بهترین کاتالیست های ناهمگن مبتنی بر فلز برای سنتز آمونیاک در کاربردهای صنعتی کشف شدند. Herein، یک استراتژی جدید و مقیاس پذیر توسعه‌یافته است تا کاتالیست K - C را با بارگیری بسیار بالا Fe (> ۵۰ wt. (%)از طریق گرماکافت چوب فلزی - فلزی مبتنی بر Fe (MOF)xerogel. کاتالیست های بدست‌آمده K - Fe / C، فعل‌وانفعال برتری و پایداری نسبت به سنتز آمونیاک را نشان دادند. در دمای ۳۵۰ ° C و در دمای ۳۵۰ ° C و در دمای ۳۵۰ ° C و در دمای ۳۵۰ درجه سانتی گراد در دمای ۳۵۰ درجه سانتی گراد و ۱۶ درجه سانتیگراد در دمای ۴۰۰ درجه سانتی گراد)تحت شرایط مشابه. عملکرد عالی K - Fe / C را می توان به ساختار ارثی مشتق‌شده از مواد اولیه فلز - ارگانیک و ترویج پتاسیم نسبت داد، که می‌تواند انرژی پیوند مولکول‌ها را برای فعال‌سازی موثر نیتروژن تغییر دهد، و از واکنش جانبی ماتریس کربن به تصویر methane.Open در پنجره جدید جلوگیری کند.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.