Η συνεχώς αυξανόμενη συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα οδηγεί στην ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου και τη συνεπακόλουθη κλιματική αλλαγή. Το γεγονός καθιστά αναγκαία την ανάπτυξη μεθόδων που θα περιορίσουν αυτή την εξέλιξη. Ένας από τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να επιτευχθεί αυτό είναι η ανακύκλωση του CO2 [1,2]. Προς αυτήν την κατεύθυνση, η αντίδραση Sabatier, ήτοι η καταλυτική υδρογόνωση του CO2 προς παραγωγή μεθανίου (CO2 + 4H2 ↔ CH4 + 2H2O) βρίσκεται στην αιχμή του δόρατος[1]. Η εκλεκτικότητά της προς παραγωγή μεθανίου ευνοείται θερμοδυναμικά σε χαμηλές θερμοκρασίες (<~400οC), ενώ σε υψηλότερες ευνοείται η παραγωγή CO μέσω της αντίδρασης αντίστροφης μετατόπισης του υδραερίου (CO2 + H2 ↔ CO + H2O). Το ερευνητικό ενδιαφέρον συνεπώς επικεντρώνεται στην ανάπτυξη καταλυτών που θα έχουν υψηλή ενεργότητα μεθανιοποίησης του CO2 σε χαμηλές θερμοκρασίες, ατμοσφαιρική πίεση και λόγο αντιδρώντων κοντά στο στοιχειομετρικό. Στην παρούσα εργασία η αντίδραση μελετάται σε μονο- και δι-μεταλλικούς καταλύτες RuNi υποστηριγμένους σε μεσοπορώδη πυριτία MCM-41. Βρέθηκε ότι η μέθοδος ενσωμάτωσης του Ni στην ΜCM-41, απευθείας ή εξακολουθητικά, μπορεί να οδηγήσει την εκλεκτικότητα από το ένα άκρο στο άλλο, δηλ., είτε εκλεκτικούς προς παραγωγή CO είτε εκλεκτικούς προς CH4, αντίστοιχα. Αυτό σχετίζεται άμεσα με το μέγεθος των κρυσταλλιτών Ni. Ευμεγέθη σωματίδια Ni ευνοούν την παραγωγή CO, νανοσωματίδια Ni ευνοούν τη μεθανοποίηση. Βρέθηκε επίσης ότι ένας δυσλειτουργικός προς μεθανοποίηση καταλύτης Ni μπορεί να ανακτήσει υψηλή εκλεκτικότητα προς CH4 με προσθήκη μικρής ποσότητας Ru, και αυτό διότι, η προσθήκη Ru προκαλεί επαναδιασπορά των κρυσταλλιτών Ni μέσω σχηματισμού διμεταλλικών-RuNi νανοδιαμορφώσεων τύπου πυρήνα(Ru)-κελύφους(Ni). Τέλος ασθενής συνέργεια μετάλλουμετάλλου είχε ως αποτέλεσμα οι μονομεταλλικοί καταλύτες Ru να είναι ανώτεροι τόσο των αντίστοιχών τους μονομεταλλικών-Ni όσο και των διμεταλλικών-RuNi.
Please find the abstract below.