izpis_h1_title_alt

Scalable method for the preparation of Co$_x$Ni$_{1-x}$/alumina nanocomposites and their magnetic heating properties
ID Sedminek, Anja (Avtor), ID Makovec, Darko (Avtor), ID Teržan, Janvit (Avtor), ID Likozar, Blaž (Avtor), ID Jenuš, Petra (Avtor), ID Kocjan, Andraž (Avtor), ID Marolt, Gregor (Avtor), ID Gyergyek, Sašo (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (6,80 MB)
MD5: 772C1CF7E070D59DE4A88E4907400BEB
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925838824026963 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
Magnetic nanocomposites with a high surface area matrix are attractive materials for novel catalyst supports. They can be remotely and selectively heated inside the reactor vessel when exposed to a high-frequency alternating magnetic field (AMF). These so-called "magnetic" or "cold" catalysts can revolutionize the chemical industry’s electrification, particularly for renewable energy applications such as hydrogen storage and release. In this study, we developed a scalable method for synthesizing magnetic Co$_x$Ni$_{1-x}$-Al$_2$O$_3$ nanocomposites. The synthesis is based on the co-precipitation of Co and Ni ions from an aqueous solution, coating the precipitated nanoparticles with a boehmite (AlOOH) shell via the in-situ hydrolysis of AlN powder and reduction at 850 °C in a flow of H$_2$. A combination of X-ray diffractometry (XRD) and scanning transmission electron microscopy (STEM/EDXS) showed the formation of nanocomposites containing globular Co$_x$Ni$_{1-x}$ nanoparticles (∼ 14 nm in size), homogenously distributed within the matrix composed of thin γ-Al$_2$O$_3$ nanosheets (∼ 30 nm wide and up to 3 nm thick), providing a high specific surface area (∼ 140 m$^2$ g$^{−1}$). The reduction process was studied using high-temperature XRD, hydrogen-temperature programmed reduction (H$_2$-TPR), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The magnetic properties were measured with a vibrating-sample magnetometer (VSM). The nanocomposites exhibited an excellent heating ability, exceeding 800 °C within a few minutes, even at relatively low AMF amplitudes (up to 58 mT) in a fixed-bed reactor. These results underscore the potential of Co$_x$Ni$_{1-x}$-Al$_2$O$_3$ nanocomposites for high-temperature catalytic processes, marking an advancement in magnetic catalyst support synthesis.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:CoNi alloy, nanocomposite, magnetic nanoparticles, magnetic heating, magnetic catalysis
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2024
Št. strani:11 str.
Številčenje:Vol. 1005, art. 176109
PID:20.500.12556/RUL-160686 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:621.7+621.9
ISSN pri članku:1873-4669
DOI:10.1016/j.jallcom.2024.176109 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:205235459 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:03.09.2024
Število ogledov:216
Število prenosov:63
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Journal of alloys and compounds
Založnik:Elsevier
ISSN:1873-4669
COBISS.SI-ID:23089925 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY-NC 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva-Nekomercialno 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.sl
Opis:Licenca Creative Commons, ki prepoveduje komercialno uporabo, vendar uporabniki ne rabijo upravljati materialnih avtorskih pravic na izpeljanih delih z enako licenco.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:nanokompoziti, magnetni nanonodelci, magnetna kataliza, zlitine, nanostrukturni materiali

Projekti

Financer:EC - European Commission
Program financ.:H2020
Številka projekta:101022738
Naslov:Novel routes and catalysts for synthesis of ammonia as alternative renewable fuel
Akronim:ORACLE

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Akronim:HyBReED

Financer:EC - European Commission
Program financ.:NextGenerationEU
Akronim:HyBReED

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0152
Naslov:Kemijsko reakcijsko inženirstvo

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N2-0291
Naslov:S sorpcijo izboljšana zelena sinteza amonijaka v majhnem merilu: dizajn katalizatorja in reakcije

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0089
Naslov:Sodobni magnetni in večnamenski materiali

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0087
Naslov:Keramični in komplementarni materiali za napredne inženirske in biomedicinske aplikacije

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0153
Naslov:Raziskave in razvoj analiznih metod in postopkov

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj