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我院宋源军博士在顶级学术期刊《Science Advances》上颁发互助论文

单元:数理学院 | 泉源:本站原创 | 更新工夫:2018-10-23 | 点击数:

近期,数理学院宋源军博士与国度动力团体北京低碳与干净动力研讨所(低碳所)王鹏、蒋复国等互助,研讨了以稳固纯相“ε-碳化铁”为活性相的新型费托分解铁基催化剂的微观布局和构成历程,结果颁发于顶级学术期刊《Science Advances》上,文章标题为"Synthesis of stable and low-CO2 selective ε-iron carbide Fischer-Tropsch catalysts"。

铁基费托分解催化剂具有硫耐受性高,本钱低,操纵弹性大,高附加值化学品挑选性高的长处,特殊实用于煤直接液化技能,即煤基费托分解技能(得当我国富煤、缺油、少气为特点的化石动力布局)。传统费托分解铁基催化剂,通常会有约30%以上的CO反响物转化为CO2,这些CO2在费托分解阶段不但难以捕捉使用,反而会斲丧少量动力。低碳所的王鹏等人生长了一种普适性的纯相碳化铁分解要领,初次100%纯相稳固分解了不停被以为不稳固的费托分解活性相“ε-碳化铁”,完成了费托分解铁催化剂本征CO2副产品挑选性为0,冲破了以往以为费托分解铁催化剂具有高CO2挑选性的了解。

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为了探求“ε-碳化铁”的微观布局和构成历程,宋源军博士及王荣明传授使用情况氛围球差电镜Titan ETEM在特定温度与氛围下,及时视察到α-Fe相在催化剂表层碳化天生“ε-碳化铁”的历程。借助原子级高辨别成像,观察到约莫3 nm纳米厚度的“ε-碳化铁”,内涵生长在纳米铁颗粒外貌。经过傅里叶变更失掉的衍射图样证明,其特性晶格常数为2.1埃,这正是“ε-碳化铁”的101晶面。而纳米铁100晶面的特性晶格常数是2.0埃,因此两种晶体之间有13.6o的错层。颠末图像过滤,失掉晶格图像c,可清晰观察纳米铁与其外貌“ε-碳化铁”的界面地点,以及两者由于晶格常数的差别所孕育发生的差排。

该项事情得到了国度天然迷信基金,北京市重点实行室运转经费以及北京科技大学中间高校基本科研业务费的支持。

情况氛围球差校正电镜TitanETEM特殊得当研讨催化反响、低温相变等历程的物相变革和微布局的剖析,是展现许多反响历程“黑匣子”的研讨利器,对催化反响中缺陷的变革、活性相和活性位点的特性等紧张机理的研讨有十分紧张的作用。

论文链接: http://advances.sciencemag.org/content/4/10/eaau2947/tab-pdf

(责编:王添)