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研究人员提出钛基钙钛矿用于有机硫的水活化和低温水解

夏河娜
导读 根据11月<>日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究,由中国科学院大学(UCAS)郝正平教授领导的研究人员提出了简单的氧空位(VO)钛基钙钛

根据11月<>日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究,由中国科学院大学(UCAS)郝正平教授领导的研究人员提出了简单的氧空位(VO)钛基钙钛矿的工程以激励水(H2O)活化,在较低温度下实现增强的有机硫水解和高效的硫回收。

水活化参与许多反应和过程。有机硫(COS和CS2)水解就是这样一种典型的反应,使用H2O分子作为反应物。在工业硫回收过程中,在克劳斯反应器的第一阶段安装了额外的水解催化剂,以转化COS和CS2.受水有效活化的限制,CS的水解需要相对较高的温度2在复杂的环境中,不利于硫回收反应,从而严重影响克劳斯工艺的硫回收效率和污染排放控制。

在这项研究中,研究人员制造了具有不同V的钛基钙钛矿。O内容,并发现V之间存在线性相关性O含量和H度2O 解离和水解性能。与V相邻的低配位Ti离子O是 H 的活性位点2O 激活。

V的介绍O,尤其是 VO团簇,导致H的能量势垒降低2O 解离,导致 H2O激活和解离,根据研究人员的说法。

此外,他们深入的机理研究表明,CS2由解离吸附的-OH和气态CS之间的反应引发水解2(Eley-Rideal机理),这是增强H2O 通过 V 激活O.

因此,COS 和 CS 的完全转换2通过 SrTiO 实现3H 之后2在225°C下进行还原处理,这是克劳斯转换的有利温度。令人惊讶的是,该催化剂还显示出优异的克劳斯催化活性。

因此,可以同时实现高效的有机硫水解性能和提高的硫回收效率。应用这种双功能催化剂可以显著提高硫回收效率,简化操作流程,降低投资和运营成本。

郝教授团队长期从事酸性气体污染控制与资源回收利用的研究与开发。他们对酸性气体减排和控制有深入的了解。结果的产生和发布是基于团队多年的工作,对酸性气体的减排控制、资源回收利用具有重要意义。