El hidr\u00f3geno ha atra\u00eddo mucha atenci\u00f3n debido a su potencial como portador de energ\u00eda limpia. Hasta la fecha, la mayor parte del hidr\u00f3geno se produce a partir de combustibles f\u00f3siles, como el gas natural, el carb\u00f3n y el petr\u00f3leo. Este hidr\u00f3geno derivado de los f\u00f3siles debe ser purificado de los contaminantes habituales (por ejemplo, CO2, CH4, CO y H2S) para su posterior aplicaci\u00f3n en pilas de combustible.<\/p>\n
La separaci\u00f3n de agua asistida por hidr\u00f3geno f\u00f3sil mediante una membrana cer\u00e1mica densa conductora de iones de ox\u00edgeno es una t\u00e9cnica prometedora de purificaci\u00f3n de H2 debido a la selectividad del 100% del ox\u00edgeno de la membrana para obtener directamente hidr\u00f3geno puro. Sin embargo, las membranas conductoras de ox\u00edgeno existentes adolecen de problemas de estabilidad qu\u00edmica en las duras condiciones de funcionamiento mencionadas.<\/p>\n
Recientemente, investigadores del Instituto de Bioenerg\u00eda y Tecnolog\u00eda de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT) de la Academia China de Ciencias (CAS) han desarrollado un nuevo m\u00e9todo de \u00abreensamblaje inducido por reacci\u00f3n de interfaz\u00bb para fabricar membranas cer\u00e1micas multicapa con una capa fina de ceria para la producci\u00f3n estable de hidr\u00f3geno.<\/p>\n
El estudio se public\u00f3 en Angewandte Chemie International Edition el 3 de noviembre.<\/p>\n
\u00abLas membranas cer\u00e1micas multicapa se fabrican normalmente mediante m\u00e9todos de deposici\u00f3n capa a capa. Sin embargo, estos m\u00e9todos suelen requerir un procedimiento en serie, y el grosor de las capas finas densas suele estar entre 10 y 1000 \u03bcm. Adem\u00e1s, las capas finas depositadas suelen desprenderse de las capas de soporte durante la co-sinterizaci\u00f3n\u00bb, dijo el autor correspondiente, el profesor Jiang Heqing de QIBEBT.<\/p>\n
Inspir\u00e1ndose en la estructura arquitect\u00f3nica de las hierbas enraizadas en el suelo, los investigadores desarrollaron un enfoque de reensamblaje inducido por la reacci\u00f3n de la interfaz para fabricar una membrana cer\u00e1mica de tres capas con una capa fina densa conductora de ox\u00edgeno enraizada en su capa madre, resultante directamente de una sinterizaci\u00f3n de un solo paso de precursores cer\u00e1micos de doble fase.<\/p>\n
\u00abEn este nuevo enfoque, aplicando deliberadamente un grabador adecuado Al2O3, los granos superficiales que contienen Fe en el pellet prensado se grabaron selectivamente mediante reacciones de interfaz a altas temperaturas, produciendo entalp\u00eda de reacci\u00f3n\u00bb, dijo el profesor asociado He Guanghu de QIBEBT, primer autor del estudio.<\/p>\n
\u00abSe espera que el calor aumente la temperatura local para impulsar el reensamblaje de los granos de tipo fluorita aislados en la superficie en una capa delgada densa que cort\u00f3 las reacciones de interfaz, evitando el crecimiento continuo de la capa delgada\u00bb.<\/p>\n
Con este enfoque de reensamblaje inducido por la reacci\u00f3n de la interfaz, los investigadores descubrieron que las capas resultantes a base de ceria eran muy finas (~1 \u03bcm), altamente densas y se adher\u00edan fuertemente a las capas madre, no s\u00f3lo reduciendo significativamente la resistencia al transporte i\u00f3nico, sino tambi\u00e9n asegurando la integridad estructural de las membranas multicapa para diversas aplicaciones.<\/p>\n
Utilizando la membrana multicapa desarrollada, los investigadores demostraron la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno a partir de la divisi\u00f3n del agua asistida por la oxidaci\u00f3n de gas de coquer\u00eda simulado que contiene H2, CH4, CO2, CO y H2S.<\/p>\n
Descubrieron que la membrana con una capa fina densa de CGO mostraba una durabilidad muy larga (>1000 horas), lo que subraya la promesa de los reactores de membrana de alto rendimiento para la producci\u00f3n de hidr\u00f3geno en condiciones pr\u00e1cticas.<\/p>\n
\u00abEstos resultados sugieren que esta t\u00e9cnica allana el camino para el desarrollo de cer\u00e1micas multicapa de alto rendimiento con capas funcionales para diversas aplicaciones, por ejemplo, pilas de combustible de \u00f3xido s\u00f3lido y c\u00e9lulas de electr\u00f3lisis de \u00f3xido s\u00f3lido. Este es tambi\u00e9n el objetivo de nuestro trabajo futuro\u00bb, dijo el profesor Jiang Heqing de QIBEBT, que dirigi\u00f3 el estudio.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
El hidr\u00f3geno ha atra\u00eddo mucha atenci\u00f3n debido a su potencial como portador de energ\u00eda limpia. Hasta la fecha, la mayor parte del hidr\u00f3geno se produce a partir de combustibles f\u00f3siles, como el gas natural, el carb\u00f3n y el petr\u00f3leo. Este hidr\u00f3geno derivado de los f\u00f3siles debe ser purificado de los contaminantes habituales (por ejemplo, CO2, […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":36937,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[42,23],"tags":[],"class_list":["post-36936","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-mundi","category-hidrocarburos"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36936","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=36936"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/36936\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/media\/36937"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=36936"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=36936"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/jms.com.bo\/mediamonitor\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=36936"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}