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Aug 20, 2023

Efectos mecanoquímicos subyacentes a la hidrogenación catalítica activada mecánicamente del monóxido de carbono

Informes científicos volumen 13,

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 2470 (2023) Citar este artículo

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En este trabajo, destacamos y medimos la intensidad de los efectos mecanoquímicos que intervienen en la hidrogenación del monóxido de carbono comparando la actividad de un catalizador de Co-Fe soportado sometido, respectivamente, a molienda de bolas y agitación simple de polvo. Prestando la debida atención a la naturaleza discontinua del molino de bolas, mostramos que la hidrogenación mecanoquímica procede a un ritmo significativamente mayor y revelamos su conexión con los impactos individuales. La evidencia experimental sugiere que la actividad catalítica mejorada que observamos puede atribuirse a procesos locales que afectan la cantidad de polvo que se involucra en impactos individuales.

Fácil de operar y aparentemente simple, el procesamiento mecánico por molienda de bolas (BM) es un método versátil para triturar, mezclar y reaccionar sólidos granulares1,2. Las partículas de polvo atrapadas entre dos herramientas de molienda que impactan están sujetas a una compactación dinámica a tasas de deformación relativamente altas, experimentando cadenas de fuerza heterogéneas que se extienden a través de sus puntos de contacto. A medida que las tensiones mecánicas locales superan el límite elástico, las partículas se deforman1,2. Bajo los efectos de una intensa actividad de dislocación, se generan nuevas superficies e interfaces, mientras que las especies químicas pueden sufrir mezclas y combinaciones químicas forzadas1,2,3. Esta forma de química se conoce con el nombre de mecanoquímica4.

Durante los últimos 50 años, los métodos mecanoquímicos han permitido la fabricación de superaleaciones reforzadas por dispersión de óxido5, metales amorfos5,6,7 y materiales nanocristalinos7,8,9,10. De manera similar, se han utilizado para iniciar reacciones de autopropagación a alta temperatura11, facilitar los procesos de absorción y desorción de gases12,13, degradar contaminantes14,15, mejorar la lixiviación de minerales16,17 y mejorar la conversión de biomasa18,19. Más recientemente, el procesamiento mecánico allanó el camino hacia rutas sintéticas sin solventes efectivas para productos químicos finos y productos farmacéuticos20,21,22,23. Esto le valió a la mecanoquímica la inclusión entre las diez principales innovaciones químicas que pueden hacer que las producciones químicas sean más sostenibles24.

Debido a su aplicación exitosa en la preparación de nuevos materiales y la activación e intensificación de procesos químicos, el BM generalmente se considera una alternativa ventajosa a los métodos más convencionales25,26. Sin embargo, la comparación se realiza principalmente sobre una base fenomenológica. Por lo general, se muestra que una reacción química dada alcanza rendimientos más altos, o incluso una conversión completa, en condiciones de BM, mientras que su contraparte clásica muestra rendimientos más bajos o no ocurre en absoluto. Si bien esto sugiere que BM puede ser a veces superior, falta sustancialmente la evaluación cuantitativa de sus capacidades.

En realidad, hace casi 50 años que la mecanoquímica desafía los intentos de los científicos por revelar sus mecanismos más íntimos. Antes de la clara evidencia de que las fuerzas mecánicas y las fuerzas impulsoras termodinámicas se combinan para dar lugar a una nueva química lejos del equilibrio, se han explicado genéricamente caminos alternativos de transformación química y productos de reacción inesperados invocando efectos mecanoquímicos esquivos. Si bien esta afirmación encuentra justificación en las relaciones recíprocas de Onsager para procesos irreversibles, los efectos mecanoquímicos han permanecido en el fondo de la química activada por fuerzas mecánicas, esquivos y, sin embargo, perceptibles.

En este trabajo, precisamente, abordamos este tema. Específicamente, evaluamos la intensidad de los efectos mecanoquímicos, tan frecuente y comúnmente invocados para explicar la evidencia experimental. Con este objetivo, hemos investigado cómo afecta la BM a la hidrogenación catalítica del monóxido de carbono (CO).

Tres características principales justifican nuestra elección. Primero, la hidrogenación de CO convencional involucra un catalizador sólido y especies gaseosas27,28,29, y su contraparte mecanoquímica puede llevarse a cabo bajo las mismas condiciones nominales de presión y temperatura, lo cual es un requisito fundamental para una comparación significativa. En segundo lugar, la reacción entre el CO y el hidrógeno (H2) se ha investigado desde la década de 1920 debido a su relevancia para la síntesis de Fischer-Tropsch, y se dispone de catalizadores con actividad bien caracterizada30,31,32,33. En tercer lugar, estudiamos la hidrogenación mecanoquímica del CO2 en el pasado34,35, lo que nos brinda los antecedentes necesarios para asumir el desafío de cuantificar los efectos mecanoquímicos.

Aprovechando estudios previos, hemos realizado experimentos utilizando un catalizador bimetálico de cobalto-hierro (Co-Fe) soportado en dióxido de titanio (TiO2)36,37,38. Planeamos los experimentos con el objetivo específico de desentrañar la relación entre la conversión química y las condiciones de BM. Con este fin, se llevaron a cabo experimentos utilizando, por separado, polvos de catalizadores adecuadamente activados bajo H2 y catalizadores vírgenes nunca expuestos a H2. Específicamente, evaluamos el número de moles de CO convertidos por impacto durante BM en presencia de una sola bola de molienda y lo comparamos adecuadamente con el resultado de procesos catalíticos más convencionales donde los polvos de catalizador simplemente se agitan dentro del reactor de molienda sin bola de molienda. Mostramos que, una vez que se considera adecuadamente la dinámica de BM, el proceso mecanoquímico es mucho más eficiente.

El presente trabajo gira en torno a la evidencia experimental resumida en la Fig. 1. Los dos conjuntos de datos que se muestran en la Fig. 1a se refieren a experimentos llevados a cabo utilizando polvos catalizadores activados bajo H2 y expuestos a una atmósfera de CO-H2 (consulte la Información de apoyo SI.1 para obtener más detalles). ). Los datos consisten simplemente en el número de moles de CO que reaccionan sobre los polvos de catalizador, \(n\), en función del tiempo, \(t\). Se obtuvieron en condiciones de BM y agitación de polvo (PA) a temperatura ambiente. En ambos casos, \(n\) varía linealmente con \(t\). Las pendientes de los gráficos lineales indican que la tasa de reacción más alta se da en el proceso catalítico que involucra BM, donde los polvos de catalizador experimentan impactos (consulte la Información de apoyo SI.1 para obtener más detalles). En particular, la velocidad de reacción sobre los polvos de catalizadores activados que se someten a BM, \({r}_{act,BM}\), es igual a aproximadamente 0,283 mmol h−1, mientras que la velocidad de reacción sobre los polvos de catalizadores activados que se someten a PA, \( {r}_{act,PA}\), es de alrededor de 0,198 mmol h−1.

El número de moles de CO que reaccionaron, \(n\), en función del tiempo, \(t\), en condiciones BM (negro) y PA (rojo). Los datos se refieren al CO reaccionado sobre (a) polvos de catalizador activados bajo H2, y (b) polvos de catalizador prístinos. (c) El número de moles de CO, \(n\), que reaccionan sobre polvos de catalizador prístinos sometidos a BM (negro) se compara con la diferencia en el número de moles de CO, \(\Delta n\), que reaccionan bajo BM y condiciones PA sobre polvos catalizadores activados bajo H2 (verde).

Los datos obtenidos de los experimentos realizados con polvos de catalizador prístinos nunca activados bajo H2 se representan en la Fig. 1b (consulte la Información de apoyo SI.1 para obtener más detalles). A diferencia del caso anterior, PA no da como resultado una reacción química. Por el contrario, BM induce un aumento lineal de \(n\) a una tasa de \({r}_{prist,BM}\) de alrededor de 0,083 mmol h−1.

Parece que los impactos mejoran la actividad de los polvos catalizadores tanto activados como prístinos. En este sentido, la diferencia entre el número de moles de CO que reaccionan sobre los polvos de catalizador activados bajo H2 y, luego, sometidos a condiciones de BM y PA, \(\Delta n\), proporciona una mayor comprensión. De hecho, los datos representados en la figura 1c muestran que \(\Delta n\) aumenta linealmente a una tasa \({r}_{act,BM-PA}\) de alrededor de 0,081 mmol h−1. Los valores \({r}_{act,BM-PA}\) y \({r}_{prist,BM}\) son tan similares que es razonable inferir que los impactos tienen aproximadamente el mismo efecto en ambos activados. y polvos catalizadores prístinos.

A la luz de tal evidencia, llevamos a cabo nuevos experimentos para investigar más a fondo el efecto de los impactos en el polvo de catalizador prístino. Con este objetivo, sometimos polvos de catalizador prístinos a BM durante un intervalo de tiempo \(\Delta t\), interrumpimos BM durante el mismo intervalo de tiempo y, luego, reiniciamos BM. Hemos repetido el ciclo varias veces, usando diferentes intervalos de tiempo \(\Delta t\) (ver Información de apoyo SI.2 para más detalles). Los resultados típicos se muestran en la Fig. 2a, donde el número de moles de CO que reaccionaron, \(n\), se representa en función del tiempo, \(t\). Se puede ver que \(n\) aumenta linealmente cuando los polvos de catalizador se someten a BM. Por el contrario, no se observa conversión química cuando se interrumpe la BM. El número de interrupciones y la longitud de \(\Delta t\) no afectan la velocidad de reacción \({r}_{prist,BM}\), que permanece igual a alrededor de 0,082 mmol h−1 en notable concordancia con \({ r}_{prist,BM}\) valores medidos en experimentos anteriores (consulte la Información de apoyo SI.2 para obtener más detalles).

El número de moles de CO que reaccionaron en condiciones de BM sobre polvos de catalizador prístinos, \(n\), en función del tiempo, \(t\). Los datos se refieren a experimentos en los que (a) se interrumpió la BM y el vial nunca se abrió, y (b) se interrumpió la BM y se abrió el vial. Las flechas indican los intervalos de tiempo durante los cuales los polvos de catalizador prístinos se sometieron a BM. Se muestran las líneas mejor ajustadas (punteadas, rojas).

En otros experimentos, sometimos polvos de catalizador prístinos a BM durante un intervalo de tiempo dado \(\Delta t\). Luego, interrumpimos el BM, abrimos el reactor bajo una atmósfera inerte y lo sellamos nuevamente, y luego lo volvimos a llenar con la mezcla de CO-H2 (consulte la información de respaldo SI.2 para obtener más detalles). Finalmente, reiniciamos BM por el mismo intervalo de tiempo. Los datos representativos se muestran en la Fig. 2b. Nuevamente, \(n\) aumenta linealmente a una velocidad de \({r}_{prist,BM}\) de alrededor de 0,085 mmol h−1. Observamos que la longitud de \(\Delta t\) no afecta a \({r}_{prist,BM}\) (consulte la Información de apoyo SI.2 para obtener más detalles).

La evidencia experimental obtenida hasta el momento indica que la reacción catalítica continúa solo cuando los polvos de catalizador prístinos se someten a BM y se detiene inmediatamente cuando se interrumpe la BM. Concluimos que la actividad catalítica exhibida por los polvos de catalizador prístinos se puede atribuir a los impactos y que la reacción general de hidrogenación de CO2 se puede considerar como la suma de las contribuciones independientes de los impactos individuales. En estas circunstancias, nuestra atención tiene que pasar necesariamente de lo continuo a lo discreto, es decir, del tiempo \(t\) al número de impactos, \(m\).

La cantidad que permite esta transición es la frecuencia de impacto, \(f\). Una vez que se conoce \(f\), \(m\) se puede calcular mediante el producto \(ft\). En particular, en presencia de una sola bola de molienda, \(f\) se puede medir fácilmente equipando el reactor con sensores piezoeléctricos capaces de detectar cualquier impacto entre la bola de molienda y el reactor39,40,41 (consulte la Información de apoyo SI.3 para obtener más detalles). En la Fig. 3 se muestra una secuencia representativa de señales piezoeléctricas.

La intensidad, \(I\), de las señales generadas por el sensor piezoeléctrico en función del tiempo, \(t\). Los datos se refieren a un experimento de BM llevado a cabo balanceando el reactor a 14,6 Hz.

Se puede evaluar una frecuencia de impacto promedio \(f\) de alrededor de 29,3 Hz a partir del análisis de secuencias similares. Este valor es aproximadamente el doble de la frecuencia de oscilación del reactor, que corresponde a 14,6 Hz. Luego, se producen dos impactos por ciclo de oscilación del reactor39,40,41 (consulte la información complementaria SI.3 para obtener más detalles).

Con esta información, podemos calcular fácilmente la cantidad promedio de moles de CO que reaccionaron sobre polvos de catalizador prístinos debido a impactos individuales, \({n}_{imp}\). Esta cantidad asciende a alrededor de 7.89 × 10–7 mmol, y su evaluación representa el primer paso para comparar adecuadamente la actividad catalítica inducida en polvos de catalizadores prístinos por impactos y la actividad catalítica exhibida por polvos de catalizadores activados bajo condiciones de AP.

Con este objetivo, observamos que se puede esperar que la reacción de \({n}_{imp}\) moles de CO inducida por un solo impacto requiera un tiempo característico, \(\tau \). El conocimiento de \(\tau \) permitiría evaluar la velocidad de reacción asociada a impactos individuales, \({r}_{imp}\), como la relación entre \({n}_{imp}\) y \( \tau\). Desafortunadamente, medir \(\tau \) está fuera de nuestro alcance. Solo podemos estimar aproximadamente sus límites inferior y superior. El límite inferior se puede identificar con la duración del impacto. La evidencia teórica y experimental para los impactos elásticos sugiere que oscila entre 0,01 y 0,1 ms dependiendo del material del que están hechos los cuerpos impactantes42,43,44,45. La presencia de una capa de polvo entre ellos prolonga la duración del impacto, y el efecto depende del espesor de la capa46. Un valor de alrededor de 1 ms representa una elección razonable en nuestro caso, aunque probablemente en exceso. En cuanto al límite superior, la literatura sugiere que la deposición de energía mecánica en el polvo impactado puede resultar en una mejora de la reactividad química durante intervalos de tiempo de hasta 20 ms47. Por lo tanto, 50 ms parecen ser un tiempo característico razonable, nuevamente en exceso.

Con base en tales consideraciones, asumimos que el tiempo de reacción característico \(\tau \) oscila entre 1 y 50 ms. En consecuencia, la velocidad de reacción asociada a los impactos individuales, \({r}_{imp}\), oscila entre 0,057 y 2,84 mmol h−1. Aunque \({r}_{imp}\) representa la velocidad de la reacción mecanoquímica, no se puede comparar directamente con la velocidad de la reacción de hidrogenación del CO sobre los polvos catalizadores activados en condiciones de PA, \({r}_{act,PA} \). De hecho, mientras que todo el polvo de catalizador participa en el proceso catalítico en el último caso, la reacción de \({n}_{imp}\) moles de CO por impacto puede atribuirse solo a la cantidad de polvo de catalizador involucrado en el impacto. Por lo tanto, tenemos que comparar las velocidades de reacción específicas, que se pueden calcular dividiendo las velocidades de reacción por la masa adecuada de catalizador en polvo.

Dado que la reacción de hidrogenación de CO sobre polvos de catalizadores activados en condiciones de PA se lleva a cabo utilizando 8 g de polvo, la tasa específica de hidrogenación de CO, \({r}_{act,PA,sp}\), es igual a aproximadamente 2,45 × 10 –5 mol g−1 h−1. Por el contrario, solo alrededor de 0,63 mg de polvo de catalizador están involucrados en impactos individuales (consulte la información de respaldo SI.4 para obtener más detalles). Entonces, la velocidad de reacción específica asociada con los impactos individuales, \({r}_{imp,sp}\), oscila aproximadamente entre 0,090 y 4,508 mol g−1 h−1.

La diferencia en la actividad catalítica entre los polvos catalizadores activados sometidos a PA y los polvos catalizadores prístinos sometidos a impactos oscila entre 3 y 6 órdenes de magnitud. Precisamente esta diferencia proporciona una medida de los efectos mecanoquímicos derivados de la ocurrencia de los impactos.

En cuanto a su naturaleza, poco se puede decir. BM no induce ninguna modificación evidente de la estructura y microestructura de la solución sólida de Co-Fe. Lo mismo ocurre con el soporte de TiO2, que no se ve afectado por la BM prolongada (consulte la Información de soporte SI.5 para obtener más detalles). Además, los experimentos de control con solo polvos de TiO2 no revelan ninguna conversión química detectable de la mezcla gaseosa de reactivos (consulte la Información de apoyo SI.5 para obtener más detalles). Por lo tanto, concluimos que la mejora observada de la actividad catalítica inducida por los impactos puede explicarse por una mejora correspondiente de la reactividad de la superficie del catalizador.

Para dar al menos una idea aproximada de lo que esto significa, supongamos que la hidrogenación de CO en condiciones de PA exhibe un comportamiento similar al de Arrhenius. La literatura sugiere que las barreras de activación típicas están entre 150 y 200 kJ mol−131,48,49,50,51. Un aumento de 3 a 6 órdenes de magnitud en la velocidad de reacción puede resultar de una reducción de la barrera de activación, \({E}_{a}\), en menos de 50 kJ mol−1, o un aumento de la temperatura, \ (T\), hasta 500 K, o una combinación de estos dos factores (consulte la información de respaldo SI.5 para obtener detalles). Tanto la reducción de la barrera energética como el aumento de la temperatura local parecen razonables y compatibles con los procesos de desorden y calentamiento provocados por los impactos.

Además, notamos que la actividad catalítica de los polvos de catalizador prístino exhibe una dependencia evidente de las condiciones de BM. Cambiamos la frecuencia de fresado en el rango de aproximadamente entre 11,6 y 18,3 Hz (consulte la Información de apoyo SI.3 para obtener más detalles). En consecuencia, la energía de impacto, es decir, la energía transferida por la bola a los polvos durante cada impacto, \({E}_{imp}\), cambió entre 0,070 y 0,162 J. Como se muestra en la Fig. 4a, la energía de impacto definitivamente afecta la tasa de hidrogenación del CO. El cambio lineal del número de moles de CO que reaccionan, \(n\), con el número de impactos, \(m\), se vuelve cada vez más pronunciado a medida que aumenta \({E}_{imp}\).

(a) El número de moles de CO que reaccionaron, \(n\), en función del tiempo, \(t\), durante la molienda con bolas en presencia de una sola bola de molienda. Los datos se refieren al CO reaccionado sobre polvos de catalizador prístinos nunca expuestos a H2 para fines de activación del catalizador. Los diferentes conjuntos de datos se obtuvieron utilizando una frecuencia de molienda de 11,6 Hz (negro), 13,3 Hz (rojo), 14,6 Hz (verde), 15,0 Hz (azul), 16,6 Hz (cian) y 18,3 Hz (magenta). (b) El número de moles de CO que reaccionaron sobre polvos de catalizador prístinos durante impactos individuales, \({n}_{prist,imp}\), en función de la energía del impacto, \({E}_{imp}\) . Se muestra la línea mejor ajustada (punteada, roja). Se indica la energía de impacto mínima requerida para activar la reacción, \({E}_{0,imp}\).

Se puede ver fácilmente en la Fig. 4b que \({r}_{prist,BM}\) varía linealmente con \({E}_{imp}\). Los puntos experimentales se pueden ajustar mejor mediante una línea que cruza el eje de abscisas en un valor positivo finito de alrededor de 0,035 J, que en adelante se denotará como \({E}_{0,imp}\). Por lo tanto, la recta que mejor se ajusta está descrita por la ecuación

donde \(\rho \), igual a aproximadamente 11,2 × 10–6 mmol J−1, puede interpretarse como el número de moles de CO que reaccionan sobre polvos de catalizador prístinos por unidad de energía de impacto. La ecuación (1) sugiere que la hidrogenación de CO sobre polvos de catalizadores prístinos requiere una energía de impacto mínima \({E}_{0,imp}\). De hecho, no se observa ninguna reacción cuando \({E}_{imp}\) está por debajo de dicho umbral. Relacionamos la energía mínima de impacto con la ocurrencia de procesos de deformación mecánica específicos, aún no identificados, relacionados con la mecánica de contacto local a escala microscópica.

Aunque las razones últimas detrás de nuestros resultados requieren investigaciones más profundas y específicas sobre la escala de los impactos individuales, definitivamente podemos afirmar que los efectos mecanoquímicos son claramente perceptibles y medibles, determinando para los polvos catalizadores activados y prístinos una mejora de la actividad catalítica de varios órdenes de magnitud. También cabe destacar la linealidad de la conversión catalítica durante el procesamiento mecánico del catalizador, independientemente de que haya sido previamente activado o no se utilice H2. Tanto el procesamiento mecánico por molienda de bolas como la hidrogenación catalítica de CO son, de hecho, procesos no lineales, por lo que se puede esperar razonablemente que su combinación no dé lugar a efectos perfectamente lineales. Sin embargo, la razón de ser de nuestras observaciones hay que buscarla, una vez más, en los procesos activados, a escala microscópica, por impactos individuales. Estamos convencidos de que el desarrollo de metodologías adecuadas para comparar reacciones activadas mecánicamente con contrapartes más convencionales y la cuantificación sistemática de los efectos mecanoquímicos puede potencialmente abrir una nueva temporada de estudio en el campo.

Los polvos de catalizador se prepararon utilizando polvos elementales de Co y Fe de alta pureza y polvos de anatasa TiO2. Se fabricó una solución sólida químicamente desordenada equimolar nanocristalina mediante aleación mecánica. Los polvos de Co50Fe50 resultantes se dispersaron finamente sobre polvos de anatasa TiO2 mediante procesamiento mecánico. En todos los casos, los experimentos se llevaron a cabo en atmósfera de Ar utilizando bolas de acero inoxidable y un vial de acero inoxidable balanceado por un SPEX Mixer/Mill 8000. El tamaño final de las partículas de polvo se midió con un Malvern Zetasizer nano s90.

Las operaciones catalíticas se llevaron a cabo usando polvos de catalizador preparados y después de una activación adecuada. Con este fin, se expusieron polvos de catalizador prístinos durante 48 h a un flujo de H2 gaseoso a una presión de 1 MPa y una temperatura de 450 K.

La formación de la solución sólida nanocristalina de Co50Fe50 por aleación mecánica y su posterior dispersión en polvos de anatasa TiO2 por procesamiento mecánico se monitorearon mediante difracción de rayos X de gran angular (XRD). Los patrones XRD se analizaron con el método de Rietveld. La superficie específica total se midió por fisisorción de N2 según el método BET. La curva de adsorción revela una estructura no porosa. El área superficial específica de la fase de solución sólida Co50Fe50 catalíticamente activa se midió mediante quimisorción de H2 y CO. Se utilizó microscopía electrónica de barrido y transmisión (SEM y TEM) para estimar el tamaño característico de la fase Co50Fe50 catalíticamente activa.

Las reacciones de hidrogenación de CO se llevaron a cabo sobre polvos de catalizador prístinos y polvos de catalizador activados bajo H2. En ambos casos se utilizaron 8 g de polvos de catalizador. Los polvos de catalizador se colocaron dentro de un vial de acero inoxidable sellado por una tapa equipada con válvulas de presión herméticas para la entrada y salida de gases. La atmósfera de Ar inicial se reemplazó por la mezcla gaseosa 1:3 CO:H2 deseada a través de varios ciclos de purga y recarga. La presión del gas se fijó en 0,3 MPa. Todos los experimentos se realizaron a temperatura ambiente.

Se realizaron dos tipos de experimentos. Por otro lado, los polvos de catalizador prístinos o los polvos de catalizador activados bajo H2 simplemente se agitaron. Con este fin, no se colocó ninguna bola de molienda dentro del vial balanceado por el SPEX Mixer/Mill 8000. Por otro lado, los polvos de catalizador prístinos o los polvos de catalizador activados bajo H2 se sometieron a procesamiento mecánico en presencia de un solo acero inoxidable de 12 g. -bola de acero. En este último caso, la dinámica de molienda fue monitoreada mediante un transductor piezoeléctrico convenientemente adherido a la base inferior del vial de acero inoxidable.

Los experimentos de control se realizaron utilizando polvos de anatasa TiO2.

La mezcla gaseosa dentro del vial se analizó cada 15 min por cromatografía de gases (GC) usando un cromatógrafo de gases Fisons 8000 equipado con un detector HWD. El gas se muestreó automáticamente mediante una válvula de gas colocada en la tapa del vial de acero inoxidable y se inyectó en la columna de GC. Los hidrocarburos formados por hidrogenación de CO, principalmente metano, se monitorearon en experimentos independientes con un cromatógrafo de gases Perkin Elmer 8600 equipado con un detector FID. Las especies gaseosas se identificaron con base en la comparación de los tiempos de retención característicos de los estándares comerciales con los experimentales. Las cantidades absolutas y relativas de CO, H2 e hidrocarburos se determinaron mediante evaluación del área de pico.

Los conjuntos de datos generados y analizados durante el estudio actual no se pueden compartir en este momento, ya que también forman parte de un estudio en curso. Sin embargo, pueden estar disponibles total o parcialmente del autor de correspondencia a pedido razonable.

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Descargar referencias

MC realizó su actividad en el marco del Doctorado Internacional en Ciencias y Tecnologías de la Innovación en la Università degli Studi di Cagliari, Italia.

Departamento de Ingeniería Mecánica, Química y de Materiales, Unidad de Investigación CSGI Cagliari, Universidad de Cagliari, via Marengo 2, 09123, Cagliari, Italia

María Carta y Francesco Delogu

Departamento de Ciencias Químicas y Geológicas, Universidad de Cagliari, Cittadella Universitaria, SS 554 crossroads for Sestu, 09042, Monserrato, CA, Italy

Anna laura sanna y andrea porcheddu

Departamento de Química y Farmacia, Universidad de Sassari, Via Viena 2, 07100, Sassari, Italia

Sebastián Garroni

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FD diseñó la investigación; MC, ALS, SG, AP y FD realizaron los experimentos; FD, SG y AP escribieron el documento; Todos los autores discutieron y revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Francesco Delogu.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Reimpresiones y permisos

Carta, M., Sanna, AL, Porcheddu, A. et al. Efectos mecanoquímicos subyacentes a la hidrogenación catalítica activada mecánicamente del monóxido de carbono. Informe científico 13, 2470 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-28972-8

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Recibido: 26 Octubre 2022

Aceptado: 27 de enero de 2023

Publicado: 11 febrero 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-28972-8

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