کاربرد سیلیس دودی

در سال‌های اخیر، مقررات سختگیرانه زیست‌محیطی و افزایش تقاضا برای سوخت‌های پاک‌تر، باعث شده است که گوگردزدایی اکسیداتیو (ODS) به دلیل راندمان بالا و مصرف انرژی پایین، یک تمرکز تحقیقاتی کلیدی است. سیلیس دودی، یک نانوماده با کارایی بالا و خواص فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد، پتانسیل بالایی را به عنوان پایه کاتالیزور و جاذب در ODS نشان داده است. این مقاله به بررسی کاربرد سیلیس دودی در گوگردزدایی، همراه با پیشرفت‌های اخیر و روندهای آینده می‌پردازد.۱. پیشرفت‌های اخیر در فناوری سیلیس فوم‌شده سیلیس دودی از طریق ... تولید می‌شود. هیدرولیز دمای بالای تتراکلرید سیلیکون (SiCl₄)و در نتیجه سیلیس آمورف نانومقیاس با مساحت سطح بالا (100-400 متر مربع بر گرم)، چگالی حجمی پایین، پایداری شیمیایی عالی و خواص سطحی قابل تنظیمپیشرفت‌های اخیر در فناوری نانو، کاربردهای آن را در ... گسترش داده است. کاتالیز، کامپوزیت‌ها، ذخیره‌سازی انرژی و اصلاح محیط زیست.اصلاح سطح بهبود یافتهعوامل جفت‌کننده سیلان و پوشش‌های اکسید فلزی، چگالی گروه هیدروکسیل را افزایش می‌دهند و برهمکنش با مکان‌های فعال کاتالیزوری را بهبود می‌بخشند. پراکندگی پیشرفتهروش‌های سنتز پیشرفته (مثلاً فرآیندهای به کمک پلاسما) پراکندگی را بهینه می‌کنند و سیلیس دودی را در سیستم‌های کاتالیزوری فاز مایع پایدارتر می‌کنند. تولید سبزتربرخی از تولیدکنندگان برای کاهش اثرات زیست‌محیطی و هزینه‌ها، روش‌های سنتز کم کربن را اتخاذ می‌کنند. ۲. کاربردهای سیلیس دودی در گوگردزدایی اکسیداتیوODS ترکیبات گوگرد (مثلاً تیوفن، بنزوتیوفن) موجود در سوخت‌ها را در شرایط ملایم به سولفون‌ها/سولفوکسیدها تبدیل می‌کند و به دنبال آن استخراج/جذب انجام می‌شود. سیلیس دودی به روش‌های زیر نقش دارد: پشتیبانی کاتالیزور سطح ویژه بالا و گروه‌های سیلانول (Si-OH) فراوان آن، آن را برای لنگر انداختن ایده‌آل می‌کند. اکسیدهای فلزی (به عنوان مثال، TiO₂، MoO₃، WO₃) و هتروپلی اسیدها (به عنوان مثال، اسید فسفومولیبدیک):کامپوزیت‌های TiO₂/SiO₂TiO₂ تثبیت‌شده بر روی سیلیکای دودی، به دلیل بهبود جداسازی بار و قرار گرفتن در معرض محل فعال، راندمان ODS فوتوکاتالیستی بالاتری را نشان می‌دهد. هیبریدهای هتروپلی اسید-سیلیکاتثبیت اسید فسفوتنگستیک (HPW) روی سیلیکای دودی اصلاح‌شده، پایداری و قابلیت استفاده مجدد کاتالیزور را بهبود می‌بخشد و در عین حال، نشت را به حداقل می‌رساند. افزایش جاذب پس از اکسیداسیون، سولفون‌ها باید از طریق جذب/استخراج حذف شوند. تخلخل و سطح قابل اصلاح سیلیس فوم‌شده موارد زیر را امکان‌پذیر می‌سازد:غربال‌های مولکولی عامل‌دار/کربن فعال برای جذب انتخابی گوگرد.کامپوزیت‌های مایع یونی برای سیستم‌های یکپارچه استخراج-جذب پایدارسازی با اکسیدان در ODS مبتنی بر H₂O₂/O₃سیلیس دودی به عنوان یک تثبیت کننده عمل می‌کند و از تجزیه سریع اکسیدان جلوگیری کرده و واکنش‌پذیری را طولانی‌تر می‌کند.۳. چشم‌اندازهای آیندهطراحی پیشرفته کاتالیستکنترل دقیق شیمی سطح برای بهینه‌سازی بارگذاری فلز/هتروپلی‌اسید برای فعالیت و دوام بالاتر.ادغام با فرآیندهای سبزترکیب فوتوکاتالیز، الکتروکاتالیز یا بیوکاتالیز با سیستم‌های مبتنی بر سیلیس دودی برای گوگردزدایی با بهره‌وری انرژیچالش‌های افزایش مقیاساگرچه نتایج در مقیاس آزمایشگاهی امیدوارکننده است، اما پذیرش صنعتی نیازمند تولید مقرون‌به‌صرفه و پایداری بلندمدت است.۴. نتیجه‌گیری خواص قابل تنظیم سیلیس دودی، آن را به عنوان یک ماده همه کاره برای فناوری‌های نسل بعدی ODS قرار می‌دهد. تحقیقات مداوم در مورد نانومهندسی و مکانیسم‌های کاتالیزوری، توسعه راه‌حل‌های گوگردزدایی کارآمد و پایدار را هدایت می‌کند و از اهداف جهانی انرژی پاک پشتیبانی می‌کند.