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用于二氧化碳还原及通过逆水煤气变换反应催化改善液态储氢的Mxenes材料

化学物理 2023-06-21 v1 材料科学

摘要

CO2/CO\mathrm{CO_{2}/CO}的催化还原是一种降低温室气体浓度同时生产可再生能源的引人关注的方法。我们使用被称为Mxenes的二维过渡金属碳化物作为最有前景的催化剂,用于增强水煤气变换反应,将CO2\mathrm{CO_{2}}转化为化学燃料和液态氢。我们的研究结果表明,Ti2C\mathrm{Ti_{2}C}表面收集CO2\mathrm{CO_{2}}并将其转化为活性一氧化碳气体和氧终止。表面催化反应总是从CO\mathrm{CO}加氢开始,这由在最佳温度下持续供水来维持。Ti2C\mathrm{Ti_{2}C}表面终止负责分子、自由基和醇的形成,并且转化反应频繁循环,每一轮产生甲醇、甲烷、水和氢分子。此外,一旦注水用于体系加氢,Ti2C\mathrm{Ti_{2}C}表面具有自加氢能力,因为水在诸如H2CO\mathrm{H_{2}CO}等自由基存在下分解为组分O\mathrm{O}OH\mathrm{OH}。因此,除了将水用于氢供应外,自加氢还增加了液态氢的生成。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.10597,
  title  = {Mxenes for CO$\rm_{2}$ reduction and catalytically improved liquid hydrogen storage vie reverse water gas shift reaction},
  author = {Tewodros Eyob Ada and Kenate Nemera Nigussa and Cecil N. M. Ouma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.10597},
  year   = {2023}
}