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Photothermo-catalytic strategies for the CO2 valorisation using TiO2-based composites
Catalysis Today ( IF 5.2 ) Pub Date : 2023-06-05 , DOI: 10.1016/j.cattod.2023.114251 Roberto Fiorenza , Chiara Contarino , Vanessa Spanò , Maria Teresa Armeli Iapichino , Stefano Andrea Balsamo
Catalysis Today ( IF 5.2 ) Pub Date : 2023-06-05 , DOI: 10.1016/j.cattod.2023.114251 Roberto Fiorenza , Chiara Contarino , Vanessa Spanò , Maria Teresa Armeli Iapichino , Stefano Andrea Balsamo
Two different multi catalytic approaches were here investigated to valorise the CO. The first was the thermo-assisted solar photocatalysis applied for the CO conversion into CO and CH, the second was the solar photo-assisted thermocatalysis for the CH and CO conversion into syngas (dry reforming). For the first reaction a low content of TiO (10 wt%) was deposited on several zeolites to expose the TiO surface-active sites to the simulated solar radiation. The best sample (0.5 wt% CuO/TiO-mordenite) gave the 65% of CO conversion at 120 °C with the formation of 12 μmol/g·h and 4 μmol/g·h. The CuO co-catalyst, favoured the charge carriers separation, generated on TiO, to efficiently convert the CO adsorbed on the mordenite basic sites. Conversely, for the dry reforming an opposite strategy was adopted (the photo-assisted thermocatalysis) using Pd (0.3 wt%)-Ni (2% wt)/TiO. The exploitation of the visible part of the solar radiation promoted by the Ni-Pd sites led to the decrease of the activation energy (E) (the E and the E decreased from 29 and 27 kJ/mol of the thermocatalysis to 23 kJ/mol for both the products of the photo-assisted thermocatalysis) and to increase the CO/CH conversion at lower temperature, 500 °C, instead of the 600 °C usually required. These new strategies with easy-to-prepare catalysts are promising to improve the solar fuels formation from the CO.
中文翻译:
使用 TiO2 基复合材料实现 CO2 增值的光热催化策略
这里研究了两种不同的多催化方法来提高 CO 的价值。第一种是将 CO 转化为 CO 和 CH 的热辅助太阳能光催化,第二种是将 CH 和 CO 转化为合成气的太阳能光辅助热催化(干重整)。对于第一个反应,将低含量的 TiO2 (10 wt%) 沉积在几种沸石上,以使 TiO2 表面活性位点暴露于模拟太阳辐射。最佳样品(0.5 wt% CuO/TiO-丝光沸石)在 120 °C 下 CO 转化率为 65%,形成 12 μmol/g·h 和 4 μmol/g·h。 CuO 助催化剂有利于 TiO 上产生的载流子分离,从而有效地转化吸附在丝光沸石碱性位点上的 CO。相反,对于干重整,采用了相反的策略(光辅助热催化),使用 Pd (0.3 wt%)-Ni (2% wt)/TiO。 Ni-Pd位点促进的太阳辐射的可见部分的利用导致活化能(E)降低(E和E从热催化的29和27 kJ/mol降低到23 kJ/mol)对于光辅助热催化的产物)并在较低温度(500°C,而不是通常所需的 600°C)下提高 CO/CH 转化率。这些采用易于制备催化剂的新策略有望改善二氧化碳太阳能燃料的形成。
更新日期:2023-06-05
中文翻译:
使用 TiO2 基复合材料实现 CO2 增值的光热催化策略
这里研究了两种不同的多催化方法来提高 CO 的价值。第一种是将 CO 转化为 CO 和 CH 的热辅助太阳能光催化,第二种是将 CH 和 CO 转化为合成气的太阳能光辅助热催化(干重整)。对于第一个反应,将低含量的 TiO2 (10 wt%) 沉积在几种沸石上,以使 TiO2 表面活性位点暴露于模拟太阳辐射。最佳样品(0.5 wt% CuO/TiO-丝光沸石)在 120 °C 下 CO 转化率为 65%,形成 12 μmol/g·h 和 4 μmol/g·h。 CuO 助催化剂有利于 TiO 上产生的载流子分离,从而有效地转化吸附在丝光沸石碱性位点上的 CO。相反,对于干重整,采用了相反的策略(光辅助热催化),使用 Pd (0.3 wt%)-Ni (2% wt)/TiO。 Ni-Pd位点促进的太阳辐射的可见部分的利用导致活化能(E)降低(E和E从热催化的29和27 kJ/mol降低到23 kJ/mol)对于光辅助热催化的产物)并在较低温度(500°C,而不是通常所需的 600°C)下提高 CO/CH 转化率。这些采用易于制备催化剂的新策略有望改善二氧化碳太阳能燃料的形成。