Katalysatorer til reduktion af svovludledning under pres

Strenge regler for svovludledning kræver forbedrede katalytiske processer til reduktion af svovlindholdet i råolie. Nu har forskere fra iNANO og Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet afsløret, hvordan molybdændisulfid-baserede katalysatorer er i stand til at fjerne svovl.

12.06.2018 | Lise Refstrup Linnebjerg Pedersen

Pyridinadsorption på r-CoMoS. STM-billede i enkeltatom-opløsning af en r-CoMoS nanokluster (Vt = -0,71 V, It = -0,60 nA) efter tilsætning af pyridin ved 300 K. Skalastriben er 1 nm. Grafik: AU

Luftkvaliteten i større byer fortsætter med at skabe problemer og vil også gøre det i fremtiden. Der er derfor motivation for at udvikle mere effektive katalysatorer til reduktion af de skadelige udledninger fra forbrænding i bl.a. motorer.

En ny undersøgelse fra Interdisciplinært Nanoscience Center (iNANO) og Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet, indenfor dette emne er netop offentliggjort i Nature Communications. Molybdændisulfid (MoS2)-baserede katalysatorer har været anvendt til at fjerne svovl fra bl.a. råolie i flere år, men for at effektivisere den katalytiske process er der stadig behov for at vide mere om hvordan katalysatorerne virker. Nye resultater fra iNANO afslører, hvordan strukturen af MoS2-baserede katalysatorer er følsomme over for det hydrogentryk, der anvendes under katalytiske forhold.

Ved hjælp af en kombination af overfladeundersøgelser og teoretisk modellering har forskerne fundet, at MoS2-partikelformer ændres som et resultat af hydrogentrykket, og at nye katalytiske steder dannes i denne proces. Men de har også fundet, at Kobolt (Co) har en stabiliserende virkning på partiklerne, hvilket kan forklare, hvorfor kobolt kan anvendes i industrien til at forbedre effektiviteten af MoS2-baserede katalysatorer. Resultaterne knytter ideelle modelundersøgelser udført med scanningstunnelmikroskopi (STM) sammen med tilstanden af den vigtige afsvovling-katalysator under dets arbejdsvilkår og hjælper os med at forstå, hvorfor katalysatoren er egnet til fjernelse af svovl fra råolie.

 

Dette arbejde blev støttet af forskningsprojektet Clean-Air-Technologies ved udvikling af nye katalysatorer (CAT-C), som er et samarbejde mellem iNANO, Division of Synchrotron Radiation Research (SLF) og Haldor Topsøe, finansieret af Innovationsfonden. Forskningen ved CAT-C fokuserer på at facilitere udviklingen af bedre, mere fleksible og billigere katalysatorer til behandling af spildegasser, emissionskontrol og raffinering af fossile brændstof. Disse katalysatorer har et særligt stort markedspotentiale i kraft af det politiske og offentlige fokus på gasudslip.


 

Forskningen er udført af forskere fra Institut for Fysik og Astronomi og Interdisciplinært Nanoscience Center (iNANO) på Aarhus Universitet. Jeppe Vang Lauritsen, lektor ved iNANO og Bjørk Hammer, professor ved Institut for Fysik og Astronomi har været ansvarlig for forskerteamet bag opdagelserne.

Artiklen i Nature Communications kan findes her: Visualizing hydrogen-induced reshaping and edge activation in MoS2 and Co-promoted MoS2 catalyst clusters

Kontakt:

Lektor Jeppe Vang Lauritsen
iNANO
Mobil 2338 2369
Mail jvang@inano.au.dk

Professor Bjørk Hammer
Institut for Fysik og Astronomi
Dir. tlf. 8715 5629
Mail hammer@phys.au.dk

Offentligheden / Pressen