新型有前景的催化剂研究揭示五硼化钨对硫中毒的抵抗力

由斯科尔科沃科技学院能源转型中心的 Alexander Kvashnin 教授领导的一组研究人员发表了一篇关于五硼化钨 WB 5-x的新论文，该物质与传统催化剂相比具有许多优势。

科学家对WB 5-x晶体的稳定表面进行了识别和研究，发现新催化剂不会被含硫杂质毒害，也就是说不会失去活性。

五硼化钨可作为催化剂或助催化剂用于工业废气净化过滤器、贵金属开采、光催化制氢等领域。该研究发表在《科学报告》上。

此前，科学家与托木斯克理工大学合作合成了五硼化钨WB5 -x，改进了合成超硬硼化钨粉末的方法，并发现合成的物质显著提高了将二氧化碳转化为甲烷以及从乙醇水溶液中生产氢气的反应效率。

“在新论文中，我们发现化合物中的硼含量越高，其催化性能就越好。这对我们来说似乎有些矛盾，因为通常情况下，催化剂的活性中心是金属原子。

“我们拥有最高的硼化钨，也就是说，在硼和金属的化合物中，它含有最多的硼，因此五硼化钨似乎是一种很有前途的催化剂，”这项研究的主要作者、斯科尔科沃科技学院材料科学与工程专业的博士生亚历山德拉·拉迪纳 (Aleksandra Radina) 说。

作者发现了该化合物的稳定表面：一个表面主要由硼构成，另一个表面则由钨原子构成。研究人员通过比较发现，硼积极参与了吸附和催化过程。

研究还得出了另一个重要结论：五硼化钨不易受到含硫化合物的毒害。这意味着它的活性不会受到所谓的接触毒物的影响，这些毒物包括含氧、硫和金属离子的物质。

据作者称，催化剂中毒是一个大问题。例如，石油经过净化处理，不含任何含硫化合物，但其中仍含有少量含硫化合物，因此催化剂会因中毒而缩短工作时间。

“基于贵金属和稀土金属的催化剂会被含硫化合物毒害，因此我们必须考虑大量气体分子及其在材料表面的位置。

“我们检测了包括二氧化碳在内的 10 种大气气体分子。初步数据显示，我们的催化剂没有中毒。除了价格之外，这也是一个显著的优势，”拉迪纳说。

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