研究者は、固体の細孔が他の物質と化学的に反応する方法をどのように変化させるかを研究しました。 その結果、鉄鋼生産はより環境に優しいものになる可能性があります。
水素の使用は、反応物として炭素を使用する標準的な手順と比較して、より環境に優しい可能性があります。 ただし、この変更を産業規模で実装するには、いくつかのハードルを克服する必要があります。 問題の XNUMX つは、水素から鋼を作るのに必要な反応の XNUMX つが不気味に遅いことです。 ドイツのマックス プランク鉄研究所の Xuyang Zhou と彼の同僚は、この速度低下の根本原因を最終的に特定し、解決策を提案しました。
酸化鉄は、酸化還元（電子取引）反応で別の物質と結合して、鋼と反応物が炭素か水素かによって、二酸化炭素や水などの酸化物副生成物を形成します。 周と同僚は、このプロセス中に酸素原子が除去されると、ナノメートルからミクロンまでのサイズの孔が酸化鉄に残ることを認識していました。 彼らは、反応物が水素である場合、これらの細孔に閉じ込められた水が実際に鉄を再酸化し (電子を除去し)、全体的な反応を遅くし、鋼を生成するために必要な還元 (電子付加) プロセスを逆転させることができることを発見しました.
グループは、この減速効果に対する対策を提案しています。 細孔がチャネルを形成するのに十分に接続されている場合、水は再酸化される前に材料から染み出す可能性があります. Zhou 氏によると、このグループは、反応の温度、圧力、およびその他の変数を調整することによって、必要な細孔形態を生成できるはずです。
Zhou 氏によると、鉄鋼生産は現在、世界の二酸化炭素排出量の 7 ～ 9% を占めているため、温室効果ガスの排出量を削減し、気候変動に取り組むには、代替戦略を開発することが重要です。
出典:physics.aps.org/articles/v16/s57
Günceleme: 20/04/2023 13:49