Modified Ceria for “Low‐Temperature” CO2 Utilization: A Chemical Looping Route to Exploit Industrial Waste Heat

合成气 催化作用 氧化还原 材料科学 甲烷 化学工程 一氧化碳 原材料 部分氧化 无机化学 化学 有机化学 冶金 工程类
作者
Vasudev Haribal,Xijun Wang,Ryan B. Dudek,Courtney Paulus,Brian S. Turk,Raghubir Gupta,Fanxing Li
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (41) 被引量:70
标识
DOI:10.1002/aenm.201901963
摘要

Abstract Efficient CO 2 utilization is key to limit global climate change. Carbon monoxide, which is a crucial feedstock for chemical synthesis, can be produced by splitting CO 2 . However, existing thermochemical routes are energy intensive requiring high operating temperatures. A hybrid redox process (HRP) involving CO 2 ‐to‐CO conversion using a lattice oxygen‐deprived redox catalyst at relatively low temperatures (<700 °C) is reported. The lattice oxygen of the redox catalyst, restored during CO 2 ‐splitting, is subsequently used to convert methane to syngas. Operated at temperatures significantly lower than a number of industrial waste heat sources, this cyclic redox process allows for efficient waste heat‐utilization to convert CO 2 . To enable the low temperature operation, lanthanum modified ceria (1:1 Ce:La) promoted by rhodium (0.5 wt%) is reported as an effective redox catalyst. Near‐complete CO 2 conversion with a syngas yield of up to 83% at low temperatures is achieved using Rh‐promoted LaCeO 4− x . While La improves low‐temperature bulk redox properties of ceria, Rh considerably enhances the surface catalytic properties for methane activation. Density functional theory calculations further illustrate the underlying functions of La‐substitution. The highly effective redox catalyst and HRP scheme provide a potentially attractive route for chemical production using CO 2 , industrial waste heat, and methane, with appreciably lowered CO 2 emissions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
田様应助智库采纳,获得10
刚刚
长情半邪发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
cly完成签到 ,获得积分10
2秒前
怡然的小蘑菇完成签到,获得积分10
3秒前
居崽完成签到 ,获得积分10
3秒前
Matthew完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
科研通AI2S应助㊣㊣采纳,获得10
5秒前
黄乐丹完成签到 ,获得积分10
5秒前
Jane发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
朴实香露发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
zz完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
bai完成签到,获得积分10
11秒前
sq发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
智库发布了新的文献求助10
12秒前
cwt11103发布了新的文献求助30
12秒前
李健应助鱼儿采纳,获得10
13秒前
Mancy完成签到 ,获得积分10
13秒前
handsomeboy发布了新的文献求助10
14秒前
yulong发布了新的文献求助10
14秒前
爸爸_爸爸_帮帮我完成签到,获得积分10
14秒前
查查完成签到,获得积分10
14秒前
范森林完成签到 ,获得积分10
14秒前
舒心宛完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
qnd完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
光锥发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
小菜完成签到 ,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Feldspar inclusion dating of ceramics and burnt stones 1000
What is the Future of Psychotherapy in a Digital Age? 801
The Psychological Quest for Meaning 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5960868
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7211982
关于积分的说明 15957409
捐赠科研通 5097286
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2738884
邀请新用户注册赠送积分活动 1701110
关于科研通互助平台的介绍 1618983