BR112019027898A2 - célula de reator fotocatalítico, e método de transformação - Google Patents
célula de reator fotocatalítico, e método de transformação Download PDFInfo
- Publication number
- BR112019027898A2 BR112019027898A2 BR112019027898-2A BR112019027898A BR112019027898A2 BR 112019027898 A2 BR112019027898 A2 BR 112019027898A2 BR 112019027898 A BR112019027898 A BR 112019027898A BR 112019027898 A2 BR112019027898 A2 BR 112019027898A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- reactor cell
- compartment
- fact
- plasmatic
- reactor
- Prior art date
Links
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title description 5
- 238000011426 transformation method Methods 0.000 title description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 44
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 9
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 claims description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 6
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims description 5
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 5
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 239000006018 Li-aluminosilicate Substances 0.000 claims description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims description 4
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 claims description 4
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N holmium oxide Inorganic materials [O][Ho]O[Ho][O] JYTUFVYWTIKZGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OWCYYNSBGXMRQN-UHFFFAOYSA-N holmium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ho+3].[Ho+3] OWCYYNSBGXMRQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001954 samarium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940075630 samarium oxide Drugs 0.000 claims description 2
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N erbium(iii) oxide Chemical compound O=[Er]O[Er]=O VQCBHWLJZDBHOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 6
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015371 AuCu Inorganic materials 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101150044878 US18 gene Proteins 0.000 description 1
- BKHJHGONWLDYCV-UHFFFAOYSA-N [C]=O.[C] Chemical compound [C]=O.[C] BKHJHGONWLDYCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000000788 chromium alloy Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 description 1
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910002059 quaternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- -1 spheres Substances 0.000 description 1
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021524 transition metal nanoparticle Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/121—Coherent waves, e.g. laser beams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
- H01M14/005—Photoelectrochemical storage cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/123—Ultraviolet light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/127—Sunlight; Visible light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/128—Infrared light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0873—Materials to be treated
- B01J2219/0877—Liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J2219/0873—Materials to be treated
- B01J2219/0892—Materials to be treated involving catalytically active material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
A presente invenção refere-se a células de reator (100), e método, compreendendo um compartimento (110) e um ou mais fotocatalisadores plasmônicos em um suporte de catalisador (120) disposto dentro do compartimento (110). Em algumas concretizações, o compartimento (110) é pelo menos parcialmente opticamente transparente.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CÉLULA DE REATOR FOTOCATALÍTICO, E MÉTODO DE TRANSFORMAÇÃO".
1. PEDIDOS DE PATENTES RELACIONADOS
[0001] O presente pedido de patente reivindica a prioridade para e, desse modo, incorpora por referência as totalidades dos seguintes pedidos de patentes U.S.: pedido de patente provisório U.S. de nº 62/525.301, depositado em 27 de junho de 2017, pedido de patente provisório U.S. de nº 62/525.305, depositado em 27 de junho de 2017, pedido de patente provisório U.S. de nº 62/525.380, depositado em 27 de junho de 2017, e pedido de patente provisório U.S. de nº 62/586.675, depositado em 15 de novembro de 2017.
[0002] Além disso, as totalidades dos seguintes pedidos de patentes são incorporadas por referência no presente relatório descritivo: pedido de patente internacional de nº POT/US18/32375, depositado em 11 de maio de 2018, pedido de patente U.S. de nº 15.977.843, depositado em 11 de maio de 2018, e pedido de patente internacional de nº (a ser atribuído), intitulado —"“Photocatalyticc Reactor Having Multiple Photocatalytic Reactor Cells", depositado concorrentemente com o presente pedido de patente.
2. CAMPO DA INVENÇÃO
[0003] A presente invenção refere-se, de uma maneira geral, a células de reator fotocatalíticos compreendendo um compartimento e um ou mais fotocatalisadores plasmônicos em um suporte de catalisador disposto dentro do compartimento.
3. ANTECEDENTES TÉCNICOS
[0004] Os processos industriais dependem exclusivamente de catalisadores heterogêneos para a produção química e atenuação de poluentes ambientais. Esses processos se baseiam, frequentemente, em nanopartículas metálicas dispersas em materiais de suporte de grande área superficial para tanto maximizar a área superficial cataliticamente ativa, quando para o uso mais efetivo dos catalisadores (tal como paládio, platina, rutênio ou ródio). Os processos catalíticos, que utilizam nanopartículas de metais de transição, são, frequentemente intensos em energia, se baseando em altas temperaturas e pressões para maximizar a atividade catalítica. Desse modo, persiste uma necessidade para um sistema catalítico eficiente e efetivo em custo.
[0005] Os inventores descobriram sistemas reatores eficientes, que utilizam uma fonte de luz artificial ou natural. Os sistemas reatores da invenção podem ser projetados para maximizar a absorção de um ou mais comprimentos de onda selecionados e/ou catalisam uma reação química desejada. Por conseguinte, os sistemas reatores descritos no presente relatório descritivo podem ser soluções efetivas em custo e ambientalmente sustentáveis para muitos processos industriais atuais.
[0006] Desse modo, em um aspecto, a presente invenção proporciona uma célula de reator, compreendendo: um compartimento opticamente transparente compreendendo pelo menos uma entrada e pelo menos uma saída; e um ou mais fotocatalisadores plasmônicos em um suporte de catalisador disposto dentro do compartimento, em que o fotocatalisador plasmônico compreende um catalisador acoplado a um material plasmônico, tal como por um acoplamento físico, eletrônico, térmico ou óptico. Por aplicação de uma fonte de luz, a célula de reator é configurada para transformar pelo menos um reagente em pelo menos um reformado.
[0007] Outro aspecto proporciona métodos para uso de uma ou mais das células de reator descritas para transformar reagentes. Especificamente, a invenção proporciona métodos para transformar pelo menos um reagente em pelo menos um reformado. O método inclui: (a) adicionar pelo menos um reagente em uma célula de reator da invenção; e (b) iluminar, por meio da pelo menos uma fonte de luz, pelo menos um interior da célula de reator.
[0008] Em outro aspecto, a presente invenção proporciona uma célula de reator, compreendendo: um compartimento compreendendo pelo menos uma entrada, pelo menos uma saída, e uma cavidade central; uma fonte de luz disposta na cavidade central; e um ou mais fotocatalisadores plasmônicos em um suporte de catalisador disposto dentro do compartimento e circundando substancialmente a cavidade central, em que o fotocatalisador plasmônico compreende um catalisador acoplado a um material plasmônico, tal como por meio de um acoplamento físico, eletrônico, térmico ou óptico.
[0009] Os desenhos em anexo são incluídos para proporcionar um entendimento adicional dos métodos e dispositivos da invenção, e são incorporados nesse e constituem parte desse relatório descritivo. Os desenhos não estão necessariamente em escala, e os tamanhos dos vários elementos podem estar distorcidos para clareza e/ou ilustrados como representações simplificadas para promover compreensão. Os desenhos ilusttam uma ou mais concretizações da invenção e, conjuntamente com a descrição, servem para explicar os princípios e a operação da invenção.
[0010] A Figura 1A é uma vista lateral em seção transversal de uma célula de reator de acordo com uma concretização da invenção.
[0011] A Figura 1B é uma vista lateral em perspectiva detalhada de uma célula de reator de acordo com uma concretização da invenção.
[0012] A Figura 2 é uma vista detalhada em seção transversal de uma configuração exemplificativa da célula de reator tendo um suporte de catalisador em forma de conta.
[0013] Antes da descrição dos sistemas e métodos, deve-se entender que os aspectos descritos no presente relatório descritivo não são limitados às concretizações, equipamento ou configurações específicas, e como tal, podem, naturalmente, variar. Deve-se também entender que a terminologia usada no presente relatório descritivo é para a finalidade de apenas descrever os aspectos particulares e, a menos que definida especificamente no presente relatório descritivo, não é tencionada para ser limitante.
[0014] Ao longo deste relatório descritivo, a menos que o contexto indique de outro modo, os termos "compreender" e "incluir" e suas variações (por exemplo, "compreende", "compreendendo", "inclui", "incluindo") devem ser entendidos como implicando na inclusão de um componente, aspecto, elemento ou etapa indicado, ou um grupo de componentes, aspectos, elementos ou etapas indicados, mas sem a exclusão de qualquer outro componente, aspecto, elemento ou etapa ou grupo de componentes, aspectos, elementos ou etapas.
[0015] Como usadas no relatório descritivo e nas reivindicações em anexo, as formas singulares "um", "uma", "o" e "a" incluem aquelas referentes no plural, as menos que o contexto indique claramente de outro modo.
[0016] Como usado no presente relatório descritivo, o termo "acoplamento" inclui acoplamento físico, eletrônico, térmico ou óptico de um elemento a outro elemento.
[0017] As faixas podem ser expressas no presente relatório descritivo como de "cerca de" um valor particular, e/ou a "cerca de" de outro valor particular. Quando essa faixa é expressa, outro aspecto inclui de um valor particular e/ou a outro valor particular. De modo similar, quando os valores são expressos como aproximações, por uso de "cerca de" antecedente, deve-se entender que o valor particular forma outro aspecto. Deve-se entender ainda que os pontos finais de todas as faixas são significativos, tanto em relação ao outro ponto final, quanto independentemente do outro ponto final.
[0018] Todos os percentuais, relações e proporções são, no presente relatório descritivo, em peso, a menos que especificado de outro modo. Um percentual em peso (% em peso, também % pp) de um componente, a menos que indicado especificamente de outro modo, é baseado no peso total da composição, na qual o componente está incluído (por exemplo, na quantidade total do material de catalisador).
[0019] Em vista da presente invenção, os processos e os materiais ativos descritos no presente relatório descritivo podem ser configurados por uma pessoa versada na técnica para satisfazer as necessidades desejadas. Em geral, os sistemas, métodos e equipamento descritos proporcionam aperfeiçoamentos nos processos e materiais de fotocatálise. Em geral, a presente invenção proporciona uma célula de reator, compreendendo: um compartimento compreendendo pelo menos uma entrada e pelo menos uma saída; e um ou mais fotocatalisadores plasmônicos em um suporte de catalisador disposto dentro do compartimento. Tipicamente, o fotocatalisador plasmônico compreende um catalisador acoplado a um material plasmônico, tal como por um acoplamento físico, eletrônico, térmico ou óptico. As células de reator da invenção são configuradas, por aplicação de uma fonte de luz, para transformar pelo menos um reagente em pelo menos um reformado.
[0020] Em reatores de leito fixo tradicionais, os leitos de catalisador não são opticamente transparentes (isto é, a luz não penetra no leito de catalisador) - Comparativamente, de acordo com algumas concretizações da invenção, pelo menos o suporte é opticamente transparente. Em outras concretizações, as células de reator da invenção — compreendem adicional ou alternatizvamente um compartimento, que é opticamente transparente. Em algumas concretizações, o compartimento opticamente transparente tem pelo menos 50% de transmitância para um comprimento de onda de luz predeterminado. Por exemplo, em algumas concretizações, O compartimento opticamente transparente tem entre cerca de 50% a cerca de 100% de transmitância para um comprimento de onda de luz predeterminado; ou pelo menos 55%, ou pelo menos 60%, ou pelo menos 70%, ou pelo menos 80%, ou pelo menos 90%, ou pelo menos 95% ou ainda pelo menos 98% de transmitância para um comprimento de onda de luz predeterminado.
[0021] Vantajosamente, o compartimento opticamente transparente, de acordo com algumas concretizações da invenção, pode ter uma baixa expansão térmica. Desse modo, em uma concretização, o compartimento compreende um material tendo um coeficiente linear de expansão térmica (CTE) inferior a cerca de 1 x 10 *ºK. Em outra concretização, o compartimento opticamente transparente compreende um material tendo um CTE inferior a cerca de 1 x 105/ºK; ou um CTE inferior a cerca de 1 x 106/ºK. Por exemplo, alguns materiais exemplificativos com valores de CTE adequados incluem, mas não são limitados a, vidro de borossilicato a 3,2 x 106/ºK, vidro de PYREXº a 3,2 x 108/ºK, quartzo a cerca de 0,59 x 106/ºK, safira a 5,3 x 108/ºK e sílica fundida a 0,55 x 10-8/ºK.
[0022] Uma pessoa versada na técnica vai reconhecer que qualquer material tendo a transmitância desejada para um comprimento de onda (ou faixa de comprimentos de onda) de luz e/ou um coeficiente de expansão térmica (CTE) predeterminado pode ser usado. Em algumas concretizações, =—o compartimento opticamente transparente compreende vidro, quartzo, quartzo fundido, vidro de aluminossilicato, vidro de aluminossilicato de lítio, safira ou suas combinações.
[0023] Em uma concretização, o compartimento opticamente transparente da célula de reator é opticamente transparente em todos os lados do compartimento. Mas, uma pessoa versada na técnica vai entender que, em uma concretização, o compartimento opticamente transparente pode não ser opticamente transparente em todos os lados do compartimento. Por exemplo, a cavidade externa do compartimento opticamente transparente pode compreender uma superfície reflexiva voltada para a cavidade central (que pode ser opticamente transparente). Alternativamente, substancialmente toda a superfície interna do compartimento pode ser reflexiva, em vez de opticamente transparente, o que pode ser benéfico nas concretizações utilizando uma fonte de luz dentro da célula de reator. Essas concretizações, incluindo aquelas compreendendo uma cavidade externa e uma cavidade central, são descritas em mais detalhes abaixo.
[0024] As células de reator da invenção também requerem um ou mais fotocatalisadores plasmônicos acoplados a um material plasmônico, tal como por meio de um acoplamento físico, eletrônico, térmico ou óptico. Sem querer estar ligado à teoria, acredita-se que o material plasmônico aja como uma antena óptica, capaz de absorver luz devido à interação única de luz com materiais plasmônicos e, por conseguinte, gera um forte campo elétrico no e próximo do material plasmônico (isto é, em consequência da oscilação coletiva de elétrons dentro do material plasmônico). O forte campo elétrico no ou próximo do material plasmônico propicia acoplamento entre o catalisador e o material plasmônico, mesmo quando o catalisador e o material plasmônico estão separados por distâncias de até cerca de 20 nm ou mais.
[0025] Em geral, o material plasmônico pode ser qualquer metal, liga metálica, elemento metaloide ou liga deles. Em algumas concretizações, o material plasmônico da invenção é selecionado de ouro, liga de ouro, prata, liga de prata, cobre, liga de cobre, alumínio ou liga de alumínio. Na presente descrição, o termo "ligas" é tencionado para cobrir qualquer possível combinação de metais. Por exemplo, as ligas podem ser ligas binárias, tais como AuAg, AuPd, AgPd, AuCu, AgCu, etc., ou podem ser ligas ternárias ou ainda ligas quaternárias.
[0026] Em algumas concretizações, o material plasmônico da invenção compreende uma capa de óxido circundando um núcleo não oxidado. Em uma ou mais concretizações, a capa de óxido pode ser uma capa de óxido natural / nativo, que se forma por exposição do metal ou de sua liga a ar ou água. Por exemplo, um material plasmônico de cobre pode possuir uma capa de óxido de cobre (por exemplo, CuO ou CuzO circundando um núcleo de cobre, ou um material plasmônico de alumínio pode possuir uma capa de óxido de alumínio circundando um núcleo de alumínio. Em algumas concretizações, a capa de óxido pode ser, pelo menos parcialmente, produzida artificialmente, tal como por aumento artificial da espessura de uma capa de óxido natural / nativo por métodos químicos adequados, ou por síntese química ou de outro modo por deposição de um material de óxido em torno de um material plasmônico pré-formado. Em algumas concretizações, a capa de óxido pode ter uma espessura de até cerca de 30 nm, ou até cerca de 25 nm, ou até cerca de 15 nm. Em algumas concretizações, a capa de óxido pode ter uma espessura de pelo menos cerca de 0,5 nm, ou pelo menos 1 nm, ou pelo menos 1,5 nm. Em algumas concretizações, a capa de óxido tem uma espessura variando de cerca de 0,1 nm a cerca de 5 nm; ou de cerca de 0,1 nm a cerca de 30 nm; ou de cerca de 1 nm a cerca de 5 nm; ou de cerca de 1 nm a cerca de 30 nm.
[0027] Uma pessoa versada na técnica vai reconhecer que o tamanho, a forma e a estrutura química do material plasmônico vão afetar a absorção de um ou mais comprimentos de onda selecionados. Desse modo, o ou os materiais plasmônicos podem ser projetados para maximizar a absorção de um ou mais comprimentos de onda selecionados (por exemplo, para reconhecer o ou os comprimentos de onda selecionados, mas têm uma absorção de material relativamente inferior de outros comprimentos de onda não selecionados). Em outro exemplo, o material plasmônico da invenção pode ser projetado para catalisar uma reação química desejada. Desse modo, em algumas concretizações, o material plasmônico pode ter uma frequência de ressonância plasmônica, ou um máximo de absorção óptica, na região do ultravioleta ao infravermelho do espectro eletromagnético. Em algumas concretizações, o material plasmônico tem uma frequência de ressonância plasmônica no espectro de luz visível (tal como a um comprimento de onda variando de cerca de 380 nm a cerca de 760 nm).
[0028] Em geral, o material catalítico acoplado ao material plasmônico pode ser qualquer composto capaz de catalisar uma reação desejada (por exemplo, mesmo se não estiver acoplado a um material plasmônico). Por exemplo, o catalisador pode ser capaz de promover reações químicas oxidantes e redutoras, reações de remediação de poluição aquosa ou aérea, decomposições de NO, e NO, catalisar reações de hidrogenação tal como hidrogenação de acetileno, conversão de dióxido de carbono em monóxido de carbono por meio de reação de troca de água - gás inversa (que pode ser associada a uma hidrogenação para criar hidrocarbonetos usando a síntese de Fisher- Tropsch) e reação química de ativação de nitrogênio incluindo a síntese de amônia. Em algumas concretizações, o catalisador da invenção pode ser qualquer elemento metálico ou metaloide, e qualquer liga, óxido, fosfeto, nitreto ou suas combinações dos ditos elementos. Por exemplo, o catalisador da invenção pode compreender paládio, platina, rutênio, ródio, níquel, ferro, cobre, cobalto, irídio, ósmio, titânio, vanádio, índio cataliticamente ativos ou quaisquer combinações deles. O catalisador da invenção pode compreender qualquer liga, óxido, fosfeto ou nitreto de paládio, platina, rutênio, ródio, níquel, ferro, cobre, cobalto, irídio, ósmio, titânio, vanádio ou índio cataliticamente ativo. Em algumas concretizações, o catalisador da invenção compreende ferro ou cobre cataliticamente ativo. Em algumas concretizações, o catalisador da invenção pode ser nanopartículas intermetálicas, nanopartículas de núcleo e capa ou nanopartículas semicondutoras (por exemplo, Cu2O).
[0029] Em algumas concretizações, o catalisador pode ser preso fisicamente no material plasmônico, enquanto que, em outras concretizações, o catalisador pode ser separado por uma pequena distância do material plasmônico (mas ainda acoplado a ele, tal como por meio de um acoplamento físico, eletrônico, térmico ou óptico). À separação pode ser por um espaço vazio (isto é, uma separação física distinta) ou a separação pode ser estabelecida pela camada fina de óxido discutida acima. Por exemplo, o material plasmônico e o catalisador podem ser separados por uma pequena distância quando são preparados por meio de métodos litográficos, para que tenham uma separação física distinta. Em uma ou mais concretizações, a pequena separação pode ser uma distância de até cerca de 30 nm, ou até cerca de 25 nm ou até cerca de 15 nm. Em algumas concretizações, a separação pode ser pelo menos cerca de 0,5 nm, ou pelo menos 2 nm, ou pelo menos 5 nm, ou pelo menos 10 nm. Em algumas concretizações, um ou mais catalisadores podem ser fisicamente presos na superfície de um único material plasmônico, o que pode aumentar a área superficial disponível para reações. Em algumas concretizações, o catalisador pode formar uma capa, que circunda o material plasmônico.
[0030] Os fotocatalisadores plasmônicos podem ter um diâmetro variando de cerca de 5 nm a cerca de 300 nm. Em algumas concretizações, o fotocatalisador plasmônico da invenção pode ter um diâmetro variando de cerca de 10 nm a cerca de 300 nm; ou de cerca de 50 nm a cerca de 300 nm; ou de cerca de 80 nm a cerca de 300 nm; ou de cerca de 100 nm a cerca de 300 nm, ou de cerca de 5 nm a cerca de 250 nm; cerca de 10 nm a cerca de 250 nm; ou de cerca de 50 nm a cerca de 250 nm; ou de cerca de 80 nm a cerca de 250 nm; ou de cerca de 100 nm a cerca de 250 nm; ou de cerca de 5 nm a cerca de 200 nm; cerca de 10 nm a cerca de 200 nm; ou de cerca de 50 nm a cerca de 200 nm, ou de cerca de 80 nm a cerca de 200 nm; ou de cerca de 100 nm a cerca de 200 nm, ou de cerca de 80 nm a cerca de 200 nm.
[0031] As células de reator, de acordo com pelo menos algumas concretizações, também incluem um ou mais fotocatalisadores plasmônicos dispersos em um suporte de catalisador. Do mesmo modo que com o compartimento, em algumas concretizações, o suporte de catalisador tem uma baixa absorbância, e, em particular, uma baixa absorbância suficiente (para o comprimento de onda ou faixa de comprimentos de onda de radiação particular), de modo que os reagentes sejam expostos a uma quantidade de radiação suficiente para resultar no efeito catalítico desejado para a geometria da célula de reator particular em uso.
[0032] Uma pessoa versada na técnica vai reconhecer que qualquer material, tendo a absorbância ou transmitância desejada para um comprimento de onda (ou um conjunto ou uma faixa de comprimentos de onda) de luz predeterminado, pode ser usado para o suporte de catalisador. Em algumas concretizações, o suporte de catalisador da invenção compreende sílica, quartzo, quartzo fundido, vidro, vidro de borossilicato, vidro de aluminossilicato, vidro de aluminossilicato de lítio, safira, diamante ou suas combinações. O suporte de catalisador pode ser em qualquer forma conhecida na técnica, tal como na forma de contas, contas microporosas, fibras, esferas, pelotas, cilindros (ocos ou outros), favos de mel, ou lóbulos quádruplos em triplicata simétricos ou assimétricos (por exemplo, usando métodos de extrusão ou produção de tabletes). Por exemplo, a Figura 2 ilustra uma vista em seção transversal do suporte de catalisador na forma de conta. Em algumas concretizações, o suporte de catalisador da invenção pode ser um aerogel. Os aerogéis adequados incluem, mas não são limitados a, aerogel de dióxido de silício, aerogel de óxido de alumínio, aerogel de dióxido de titânio, aerogel de dióxido de zircônio, aerogel de óxido de hólmio, aerogel de óxido de samário, aerogel de óxido de érbio, aerogel de óxido de neodímio (Ill) ou uma combinação deles. Em algumas concretizações, o suporte de catalisador da invenção é um aerogel de dióxido de silício. Uma pessoa versada na técnica vai reconhecer que quando o suporte é um aerogel, o fotocatalisador plasmônico pode ser disperso pelo aerogel (por exemplo, o fotocatalisador plasmônico pode ser embutido no aerogel). Em algumas concretizações, o suporte de catalisador da invenção pode ser óxido de alumínio transparente (tal como óxido de alumínio em fase a ou óxido de alumínio em fase 7).
[0033] O fotocatalisador plasmônico pode estar presente no suporte de catalisador em qualquer proporção adequada para o uso desejado. Por exemplo, o fotocatalisador plasmônico pode estar presente no suporte de catalisador em uma proporção entre cerca de 0,01% em peso e cerca de 30% em peso; ou cerca de 0,01% em peso e cerca de 80% em peso; ou cerca de 10% em peso e cerca de 80% em peso; ou cerca de 0,01% em peso e cerca de 70% em peso; ou cerca de 10% em peso e cerca de 70% em peso. Em algumas concretizações, o fotocatalisador plasmônico pode estar presente no suporte de catalisador em uma proporção entre cerca de 0,01% em volume e cerca de 30% em volume; ou cerca de 0,01 % em volume e cerca de 20% em volume; ou cerca de 10% em volume e cerca de 20% em volume; ou cerca de 10% em volume e cerca de 50% em volume; ou cerca de 0,01% em volume e cerca de 70% em volume; ou cerca de 10% em volume e cerca de 70% em volume.
[0034] Em algumas concretizações, o fotocatalisador plasmônico pode estar presente no suporte de catalisador como um revestimento fino na superfície externa do suporte (por exemplo, como uma ou mais camadas) Em uma ou mais concretizações, a camada de fotocatalisador plasmônico, que é revestida no suporte, pode ser até de cerca de 30 nm, ou até cerca de 25 nm, ou até cerca de 15 nm; ou pelo menos cerca de 0,5 nm, ou pelo menos cerca de 2 nm, ou pelo menos cerca de 5 nm, ou pelo menos 10 nm; ou entre cerca de 5 nm e cerca de 300 nm; ou cerca de 10 nm a cerca de 300 nm, ou cerca de 80 nm a cerca de 300 nm; ou cerca de 100 nm a cerca de 300 nm; ou cerca de nm a cerca de 200 nm, cerca de 10 nm a cerca de 200 nm; ou cerca de 50 nm a cerca de 200 nm; ou cerca de 80 nm a cerca de 200 nm; ou cerca de 100 nm a cerca de 200 nm; ou cerca de 80 nm a cerca de 200 nm; ou cerca de 5 nm a cerca de 100 nm; cerca de 10 nm a cerca de 100 nm; ou cerca de 50 nm a cerca de 100 nm; ou cerca de 10 nm a cerca de 50 nm; ou cerca de 1 nm a cerca de 50 nm.
[0035] Em algumas concretizações, a célula de reator compreende um fotocatalisador plasmônico no suporte de catalisador, disposto dentro do compartimento (por exemplo, um tipo de fotocatalisador plasmônico suportado vai ser disposto dentro do compartimento). Em algumas concretizações, a célula de reator compreende dois ou mais fotocatalisadores plasmônicos dispostos dentro do compartimento (por exemplo, dois ou mais diferentes fotocatalisadores plasmônicos suportados vão ser dispostos dentro do compartimento). Dois ou mais fotocatalisadores plasmônicos no suporte de catalisador podem ser proporcionados, misturados ou em camadas distintas. Por exemplo, cada camada vai ter um tipo de fotocatalisador plasmônico suportado tendo uma frequência de ressonância plasmônica desejada e/ou um diâmetro desejado. Em um exemplo não limitante, uma camada vai absorver uma faixa de comprimentos de onda desejada relativa a outros comprimentos de onda, a camada seguinte vai absorver outra faixa de comprimentos de onda, e a camada final (por exemplo, uma camada intermediária) vai absorver outros comprimentos de onda, tais como os comprimentos de onda fora da primeira e da segunda faixas de comprimentos de onda.
[0036] Em geral, a célula de reator é projetada para propiciar iluminação dos fotocatalisadores plasmônicos com uma fonte de luz. Uma concretização da célula de reator da invenção é mostrada em uma vista em seção transversal na Figura 1h. Os mesmos elementos de células de reator 100 são também mostrados em uma vista detalhada na Figura 1B. Nesse caso, uma célula de reator 100 é mostrada compreendendo um fotocatalisador plasmônico em um suporte de catalisador 120, disposto dentro de um compartimento opticamente transparente 110. A célula de reator 100 pode compreender ainda as conexões 160, configuradas para prender a célula em pelo menos um canal de transferência para pelo menos uma entrada de reagente 130 e pelo menos uma saída de reformado 140. A célula de reator 100 pode compreender ainda um ou mais elementos de suporte de recheio 150, configurados para reter o catalisador dentro do compartimento opticamente transparente 110.
[0037] O tamanho e a forma do compartimento da célula de reator podem ser adaptados para satisfazer as necessidades desejadas. Em algumas concretizações, o compartimento tem um diâmetro interno variando de cerca de 0,2 cm a cerca de 10 cm; ou cerca de 0,5 cm a cerca de 3 cm. Em algumas concretizações, o compartimento tem um comprimento variando de cerca de 10 cm a cerca de 2 m; ou cerca de 50 cm a cerca de 1 m; O compartimento da célula de reator pode ter, por exemplo, uma seção transversal circular ou uma seção transversal poligonal.
[0038] Como mencionado acima, a célula de reator pode compreender ainda uma ou mais conexões (tais como as conexões 160 nas Figuras 1A - 1B), configuradas para prender a célula de reator em pelo menos um canal de transferência, para transferir o pelo menos um reagente para o compartimento ou pelo menos um reformado do compartimento. Por exemplo, as conexões podem compreender uma primeira conexão, acoplada à entrada de reagente, e uma segunda conexão, acoplada à saída de reformado. As conexões da invenção podem compreender, por exemplo, aço de baixa liga, aço de alta liga, ligas de cromo, ligas de níquel, plásticos, vidro, vidro de borossilicato, quartzo, quartzo fundido, vidro de aluminossilicato, vidro de aluminossilicato de lítio ou suas combinações. Dependendo da necessidade, as conexões da invenção podem compreender ainda um anel em O ou outro mecanismo selante. Outros materiais de conexões e/ou mecanismos de selagem são também possíveis, e são tencionados para ficarem dentro do âmbito da presente invenção.
[0039] A célula de reator pode compreender ainda um ou mais elementos de suporte de recheio (tais como os elementos de suporte de recheio 150 nas Figuras 1A - 1B), configurados para reter o catalisador dentro do compartimento. Em algumas concretizações, os elementos de suporte de recheio são proporcionados na extremidade de entrada e na extremidade de saída da célula de reator. Em algumas concretizações, os elementos de suporte de recheio são proporcionados na extremidade de entrada, e espaçados pela célula de reator. Materiais convencionais para uso como um suporte de recheio podem ser usados, tais como, por exemplo, malha metálica, contas de vidro (tem um diâmetro maior do que aquele do suporte), lã de vidro, monólito, polímero ou elastômero.
[0040] Em algumas concretizações, o compartimento opticamente transparente compreende ainda uma cavidade externa e uma cavidade central disposta coaxialmente com a cavidade externa, em que a cavidade externa contém o fotocatalisador plasmônico no suporte de catalisador, e a cavidade central é configurada para receber uma fonte de luz ou um item de controle térmico. Em algumas concretizações, a fonte de luz é disposta dentro da cavidade central do compartimento. Em algumas concretizações, a fonte de luz se estende ao longo ou por um comprimento do compartimento. Qualquer fonte de luz adequada pode ser usada, tal como, mas não limitada a, um LED, uma lâmpada de halogeneto metálico, uma lâmpada de sódio de alta pressão, uma lâmpada de xenônio, uma lâmpada incandescente, uma lâmpada fluorescente, uma lâmpada de halogênio, HID, laser ou uma combinação deles. Luz natural, tal como luz solar, também pode ser direcionada para a cavidade central para servir como a fonte de luz. Em algumas concretizações, o item de controle térmico é disposto dentro da cavidade central do compartimento opticamente transparente. Qualquer item de controle térmico conhecido na técnica pode ser usado. Por exemplo, o item de controle térmico pode incluir uma entrada de fluido, acoplada a uma primeira extremidade da cavidade central, e uma saída de fluido, acoplada a uma segunda extremidade da cavidade central, de modo que o fluido possa escoar pela célula de reator para incorporar ou remover calor da célula de reator; ou o item de controle térmico pode compreender uma haste metálica ou fios metálicos configurados para condução de calor.
[0041] Outro aspecto proporciona métodos para usar os sistemas reatores para transformar os reagentes. Especificamente, a invenção proporciona métodos para transformar pelo menos um reagente em pelo menos um reformado, o método compreendendo: adicionar pelo menos um reagente em uma célula de reator da invenção; e iluminar, pela pelo menos uma fonte de luz, um interior da célula de reator.
[0042] Em uma concretização alternativa dos métodos da invenção, a iluminação é de uma fonte de luz externa ao compartimento, e o compartimento é substancialmente opticamente transparente.
[0043] Em algumas concretizações, o método compreende ainda o aquecimento da pelo menos uma célula por meio do pelo menos um reagente, que reage com o fotocatalisador plasmônico (sem aquecimento externo aplicado, tal como uma fonte de aquecimento dedicada). Em algumas concretizações, os métodos compreendem ainda aquecimento externo da célula de reator. O aquecimento externo pode ser executado por meio do item de controle térmico, como descrito acima, ou por meio de alguma outra técnica de aquecimento.
[0044] Os métodos representativos da invenção incluem, mas não são limitados a, oxidação e reações de remediação de poluição aquosa ou aérea, decomposições de NOx e N2O, hidrogenação tal como hidrogenação de acetileno, conversão de dióxido de carbono, e ativação de nitrogênio incluindo a síntese de amônia. Algumas das transformações químicas representativas incluem: CHa + HO — H2+CO CHa+t CO? — Ho+ CO H20 + CO — H2+ CO> CO2 + Hr» CO + HO CO? + Hr > CH + HO N20 — N2+ Oz CaHa + Ha» CoHa H2 + N2 > NH;3 CO? + Ho > CHaOH + HO
[0045] Desse modo, em algumas concretizações, os reagentes são metano e água; ou os reagentes são metano e dióxido de carbono; ou os reagentes são monóxido de carbono e água; ou os reagentes são dióxido de carbono e hidrogênio gasoso; ou o reagente é óxido nitroso; OU os reagentes são acetileno e hidrogênio gasoso; ou os reagentes são hidrogênio gasoso e nitrogênio gasoso; ou os reagentes são dióxido de carbono e hidrogênio gasoso.
[0046] Os métodos da invenção podem ser executados a qualquer temperatura adequada. Por exemplo, em algumas concretizações, os métodos da invenção são executados a uma temperatura variando de cerca de 100ºC a cerca de 300ºC, ou cerca de 100ºC a cerca de 250ºC; ou cerca de 100ºC a cerca de 200ºC; ou cerca de 150ºC a cerca de 300ºC; ou cerca de 150ºC a cerca de 250ºC; ou cerca de 150ºC a cerca de 200ºC; ou cerca de 200ºC a cerca de 300ºC; ou cerca de 200ºC a cerca de 250ºC; ou cerca de 180ºC a cerca de 220ºC; ou cerca de 190ºC a cerca de 210ºC; ou cerca de 20ºC a cerca de 300ºC; ou cerca de 20ºC a cerca de 250ºC; ou cerca de 20ºC a cerca de 200ºC; ou cerca de 20ºC a cerca de 150ºC; ou cerca de 20ºC a cerca de 100ºC;.
[0047] Os métodos da invenção podem ser executados a qualquer pressão adequada. Por exemplo, em algumas concretizações, os métodos da invenção são executados a uma pressão variando de cerca de 96,5 kPa (14 psi) a cerca de 2.068,4 kPa (300 psi), ou cerca de 96,5 kPa (14 psi) a cerca de 1.378,9 kPa (200 psi), ou cerca de 96,5 kPa (14 psi) a cerca de 689,5 kPa (100 psi), ou cerca de 96,5 kPa (14 psi) cerca de 344,7 kPa (50 psi), ou cerca de 689,5 kPa (100 psi) a cerca de
2.068,4 kPa (300 psi), ou cerca de 689,5 kPa (100 psi) a cerca de
1.378,9 kPa (200 psi).
[0048] Nos métodos da invenção, os reagentes podem ser introduzidos no sistema reator a qualquer temperatura adequada. Em algumas concretizações, o reagente tem uma temperatura variando de cerca de 200ºC a cerca de 300ºC; ou cerca de 200ºC a cerca de 270ºC, ou cerca de 200ºC a cerca de 250ºC, ou cerca de 230ºC a cerca de 270ºC, quando introduzido na célula de reator.
[0049] Deve-se entender que os exemplos e as concretizações descritas são apenas para fins ilustrativos e que várias modificações ou mudanças, à luz delas, vão ser sugeridas por pessoas versadas na técnica e que vão ser incorporadas dentro do espírito e da amplitude deste pedido de patente e do âmbito das reivindicações anexadas. Todas as publicações, as patentes e os pedidos de patentes mencionados no presente relatório descritivo são assim incorporados no presente relatório descritivo por referência para todos os fins.
Claims (20)
1. Célula de reator (100), caracterizada pelo fato de que compreende: um compartimento opticamente transparente (110) compreendendo pelo menos uma entrada (130) e pelo menos uma saída (140); e um ou mais fotocatalisadores plasmônicos em um suporte de catalisador (120) disposto dentro do compartimento (110), em que o fotocatalisador plasmônico compreende um catalisador acoplado a um material plasmônico, em que, por aplicação de uma fonte de luz, a célula de reator é configurada para transformar pelo menos um reagente em pelo menos um reformado.
2. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o compartimento opticamente transparente tem pelo menos 50% de transmitância para pelo menos um comprimento de onda de luz predeterminado.
3. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o compartimento opticamente transparente compreende vidro, vidro de borossilicato, quartzo, quartzo fundido, vidro de aluminossilicato, vidro de aluminossilicato de lítio, safira ou suas combinações.
4. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o suporte de catalisador é selecionado para ter uma absorbância suficientemente baixa para catalisar a transformação do pelo menos um reagente no pelo menos um reformado para pelo menos um comprimento de onda de luz predeterminado.
5. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o suporte de catalisador compreende sílica, quartzo, quartzo fundido, vidro de borossilicato, safira, diamante ou suas combinações.
6. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o suporte de catalisador é um aerogel compreendendo dióxido de silício, óxido de alumínio, dióxido de titânio, dióxido de zircônio, óxido de hólmio, óxido de samário, óxido de érbio, óxido de neodímio (Ill) ou uma combinação deles.
7. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o suporte de catalisador é um óxido de alumínio.
8. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a célula compreende vários fotocatalisadores plasmônicos no suporte de catalisador disposto dentro do compartimento.
9. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o compartimento tem um diâmetro interno variando de cerca de 0,2 cm a cerca de 30 cm, ou cerca de 0,5 cm a cerca de 10 cm, e um comprimento variando de cerca de 10 cm a cerca de 2 m, ou cerca de 50 cm a 1 m.
10. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fonte de luz compreende pelo menos um LED, lâmpada de halogeneto metálico, lânpada de sódio de alta pressão, lâmpada de xenônio, lâmpada incandescente, lâmpada fluorescente, lâmpada de halogênio, HID, laser ou suas combinações.
11. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o compartimento opticamente transparente compreende ainda uma cavidade externa e uma cavidade central disposta coaxialmente com a cavidade externa, em que a cavidade externa contém o fotocatalisador plasmônico no suporte de catalisador e circunda substancialmente a cavidade central, e em que a cavidade central é configurada para receber pelo menos uma da fonte de luz e de um item de controle térmico.
12. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a cavidade externa do compartimento opticamente transparente compreende uma superfície reflexiva voltada para a cavidade central.
13. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o item de controle térmico inclui uma entrada de fluido, acoplada a uma primeira extremidade da cavidade central, e uma saída de fluido, acoplada a uma segunda extremidade da cavidade central, de modo que o fluido possa escoar pela célula de reator para adicionar ou remover calor da célula de reator.
14. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o item de controle térmico compreende pelo menos uma haste metálica ou vários fios metálicos.
15. Método de transformação de pelo menos um reagente em pelo menos um reformado, caracterizado pelo fato de que compreende: adicionar pelo menos um reagente em uma célula de reator (100), que compreende pelo menos um fotocatalisador plasmônico em um suporte de catalisador (120) disposto dentro de um compartimento (110), em que o fotocatalisador plasmônico compreende um catalisador acoplado a um material plasmônico; e iluminar, por meio da pelo menos uma fonte de luz, pelo menos um interior da célula de reator (100).
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma fonte de luz é externa ao compartimento, e em que o compartimento é pelo menos parcialmente opticamente transparente.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda o aquecimento da célula de reator por meio de um item de controle térmico, disposto pelo menos parcialmente dentro do compartimento.
18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda o aquecimento da pelo menos uma célula por meio de apenas o pelo menos um reagente, que reage com o fotocatalisador plasmônico, sem aplicar qualquer fonte de aquecimento dedicada adicional.
19. Célula de reator (100), caracterizada pelo fato de que compreende: um compartimento (110) compreendendo pelo menos uma entrada (130), pelo menos uma saída (140), e uma cavidade central; uma fonte de luz disposta na cavidade central; e pelo menos um fotocatalisador plasmônico em um suporte de catalisador disposto dentro do compartimento e circundando substancialmente a cavidade central, em que o fotocatalisador plasmônico compreende um catalisador acoplado a um material plasmônico.
20. Célula de reator, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que a cavidade externa do compartimento transparente compreende uma superfície reflexiva voltada para a cavidade central.
Applications Claiming Priority (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762525305P | 2017-06-27 | 2017-06-27 | |
| US201762525380P | 2017-06-27 | 2017-06-27 | |
| US201762525301P | 2017-06-27 | 2017-06-27 | |
| US62/525,301 | 2017-06-27 | ||
| US62/525,380 | 2017-06-27 | ||
| US62/525,305 | 2017-06-27 | ||
| US201762586675P | 2017-11-15 | 2017-11-15 | |
| US62/586,675 | 2017-11-15 | ||
| PCT/US2018/039470 WO2019005777A1 (en) | 2017-06-27 | 2018-06-26 | PHOTOCATALYTIC REACTOR CELL |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112019027898A2 true BR112019027898A2 (pt) | 2020-07-21 |
| BR112019027898B1 BR112019027898B1 (pt) | 2024-02-20 |
Family
ID=64742161
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112019027906-7A BR112019027906B1 (pt) | 2017-06-27 | 2018-06-26 | Sistema reator e método para transformar pelo menos um gás reagente |
| BR112019027898-2A BR112019027898B1 (pt) | 2017-06-27 | 2018-06-26 | Célula de reator de leito fixo para transformar um ou mais gases reagentes e método de transformação de pelo menos um gás reagente |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112019027906-7A BR112019027906B1 (pt) | 2017-06-27 | 2018-06-26 | Sistema reator e método para transformar pelo menos um gás reagente |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US11890606B2 (pt) |
| EP (2) | EP3645161A4 (pt) |
| JP (4) | JP7130743B2 (pt) |
| KR (2) | KR102557119B1 (pt) |
| CN (2) | CN111032212A (pt) |
| AU (2) | AU2018290770B2 (pt) |
| BR (2) | BR112019027906B1 (pt) |
| CA (2) | CA3067808C (pt) |
| IL (3) | IL309329A (pt) |
| MX (2) | MX2019015572A (pt) |
| NZ (2) | NZ760120A (pt) |
| PH (2) | PH12019550295A1 (pt) |
| RU (1) | RU2761897C2 (pt) |
| SG (2) | SG11201913211SA (pt) |
| WO (2) | WO2019005779A1 (pt) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020146799A1 (en) * | 2019-01-10 | 2020-07-16 | Syzygy Plasmonics Inc. | Optically transparent reactor cells for plasmonic photocatalytic chemical reactions using artificial light |
| CN111032212A (zh) | 2017-06-27 | 2020-04-17 | 融合等离子公司 | 光催化反应器单元 |
| US11779898B2 (en) | 2017-06-27 | 2023-10-10 | Syzygy Plasmonics Inc. | Photocatalytic reactor system |
| US11857924B2 (en) * | 2017-09-28 | 2024-01-02 | Sonata Scientific LLC | Photocatalytic fluidized bed reactor systems |
| NL2024485B1 (en) | 2019-12-17 | 2021-09-02 | Prodrive Tech Bv | Apparatus for inductive power transfer |
| WO2021146756A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | Pure Sustainable Technologies, Llc | Zero emission nested-loop reforming for hydrogen production |
| US20230294984A1 (en) * | 2020-07-20 | 2023-09-21 | Syzygy Plasmonics Inc. | Methane Reformer for the Production of Hydrogen and a Hydrocarbon Fuel |
| CN114247395B (zh) * | 2020-09-23 | 2023-04-25 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种中空纤维膜式微通道反应器及应用 |
| US11994061B2 (en) | 2021-05-14 | 2024-05-28 | Amogy Inc. | Methods for reforming ammonia |
| US11724245B2 (en) | 2021-08-13 | 2023-08-15 | Amogy Inc. | Integrated heat exchanger reactors for renewable fuel delivery systems |
| KR20240020274A (ko) | 2021-06-11 | 2024-02-14 | 아모지 인크. | 암모니아의 가공처리를 위한 시스템 및 방법 |
| US11539063B1 (en) | 2021-08-17 | 2022-12-27 | Amogy Inc. | Systems and methods for processing hydrogen |
| WO2023215474A1 (en) * | 2022-05-04 | 2023-11-09 | Syzygy Plasmonics Inc. | Photoreactor design for chemical reactions with limited thermodynamics |
| US11912574B1 (en) | 2022-10-06 | 2024-02-27 | Amogy Inc. | Methods for reforming ammonia |
| US11795055B1 (en) | 2022-10-21 | 2023-10-24 | Amogy Inc. | Systems and methods for processing ammonia |
| US11866328B1 (en) | 2022-10-21 | 2024-01-09 | Amogy Inc. | Systems and methods for processing ammonia |
| CN117309768B (zh) * | 2023-11-28 | 2024-02-20 | 中北大学 | 面向超带宽太赫兹检测的微型原子气室的制备方法及应用 |
Family Cites Families (80)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3554887A (en) * | 1966-03-16 | 1971-01-12 | Du Pont | Photochemical apparatus and process |
| US4788040A (en) | 1984-02-03 | 1988-11-29 | Mobil Oil Corporation | Inlet distributor for fixed bed catalytic reactor |
| US4517063A (en) * | 1984-02-13 | 1985-05-14 | The Standard Oil Company | Photochemical reactor and method for carrying out photochemical reactions therein |
| US5030607A (en) * | 1989-05-05 | 1991-07-09 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Catalysts for synthesizing various short chain hydrocarbons |
| US5505912A (en) | 1992-02-18 | 1996-04-09 | Cryptonics Corporation | Lamp cooling for a UV lamp reactor assembly |
| US5298226A (en) | 1992-10-02 | 1994-03-29 | Praxair Technology, Inc. | Perforated plate fluid distributor and its associated fixed bed vessel |
| DE4319909C2 (de) | 1993-06-16 | 1996-11-07 | Solvay Deutschland | Palladium, Platin, Nickel, Kobalt und/oder Kupfer umfassender Aerogel-Trägerkatalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung eines Palladium-Aerogel-Trägerkatalysators |
| US5501801A (en) * | 1993-11-30 | 1996-03-26 | Board Of Control Of Michigan Technology University | Method and apparatus for destroying organic compounds in fluid |
| JP3719274B2 (ja) * | 1995-09-29 | 2005-11-24 | 小松エレクトロニクス株式会社 | 流体加熱装置 |
| JPH10216507A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-18 | Teru Ri | 管式超音波化学反応器 |
| US6248217B1 (en) * | 1997-04-10 | 2001-06-19 | The University Of Cincinnati | Process for the enhanced capture of heavy metal emissions |
| GB9826222D0 (en) | 1998-12-01 | 1999-01-20 | Johnson Matthey Plc | Improved reactor |
| US6217834B1 (en) * | 1999-04-19 | 2001-04-17 | Trojan Technologies Inc. | Ultraviolet radiation lamp and source module and treatment system containing same |
| JP2002166176A (ja) | 2000-12-04 | 2002-06-11 | Nok Corp | 光触媒構造体および光触媒反応器 |
| JP2002210333A (ja) | 2001-01-22 | 2002-07-30 | Shin Nippon Air Technol Co Ltd | 光触媒フィルター |
| US6979362B2 (en) | 2001-04-24 | 2005-12-27 | Jackson David P | Apparatus and process for the treatment, delivery and recycle of process fluids used in dense phase carbon dioxide applications |
| JP2003340241A (ja) | 2002-05-28 | 2003-12-02 | Takuma Co Ltd | 有機化合物分解装置 |
| JP2005169298A (ja) | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒体およびこれを用いた浄化装置 |
| JP2005296473A (ja) | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Toyobo Co Ltd | 空気浄化装置 |
| US7307704B2 (en) | 2004-04-19 | 2007-12-11 | Carrier Corporation | Light delivery control system and method |
| JP2006107956A (ja) | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池システム |
| JP4915979B2 (ja) | 2004-12-03 | 2012-04-11 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 流体浄化装置 |
| EP1848528B1 (de) * | 2005-02-19 | 2011-06-22 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Fotoreaktor |
| JP2006256901A (ja) | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Nissan Motor Co Ltd | 水素発生装置、水素発生方法及び水素発生システム |
| US7406217B2 (en) | 2005-07-20 | 2008-07-29 | Searete Llc | Plasmon photocatalysis |
| JP4273105B2 (ja) | 2005-08-31 | 2009-06-03 | 日本ピラー工業株式会社 | 流体用照射装置 |
| KR101265198B1 (ko) | 2005-09-27 | 2013-05-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 개질장치 |
| EP1973657A4 (en) | 2005-12-23 | 2012-02-08 | Univ North Dakota | PHOTOCATALYTIC FLUIDIZED BED AIR PURIFIER |
| JP2007308318A (ja) | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 改質装置及びその運転方法 |
| WO2008039147A2 (en) | 2006-09-26 | 2008-04-03 | Alfawall Aktiebolag | System, process and control unit for treating ballast water |
| CN100586536C (zh) * | 2006-10-24 | 2010-02-03 | 云南大学 | 制造用于光催化反应器的玻璃纤维负载光催化剂的方法 |
| CN200963567Y (zh) * | 2006-10-24 | 2007-10-24 | 云南大学 | 一种处理空气中挥发性污染物的高效光催化反应器 |
| US8376013B2 (en) * | 2008-03-11 | 2013-02-19 | Duke University | Plasmonic assisted systems and methods for interior energy-activation from an exterior source |
| JP5234305B2 (ja) | 2007-04-16 | 2013-07-10 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光触媒構造体 |
| BRPI0701773A2 (pt) | 2007-05-10 | 2008-12-23 | Unicamp | reator tubular para fotocatÁlise heterogÊnea de compostos orgÂnicos |
| JP4589943B2 (ja) * | 2007-06-12 | 2010-12-01 | エスペック株式会社 | 熱処理装置 |
| WO2008156813A1 (en) | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Uvcleaning Systems, Inc. | Ultraviolet photoreactor for the purification of fluids |
| RU2437715C1 (ru) * | 2007-10-26 | 2011-12-27 | Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн | Материал с композитными частицами на подложке, способ его получения и способ получения соединений с использованием материала с композитными частицами на подложке в качестве катализатора для химического синтеза |
| US20090321244A1 (en) | 2008-06-25 | 2009-12-31 | Hydrogen Generation Inc. | Process for producing hydrogen |
| RU2509828C2 (ru) | 2008-07-29 | 2014-03-20 | Йеда Рисёч Энд Девелопмент Компани Лтд. | Система и способ производства химической потенциальной энергии |
| RU2386474C1 (ru) | 2008-11-20 | 2010-04-20 | Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук | Фотокаталитический микрореактор |
| JP5343681B2 (ja) | 2009-04-21 | 2013-11-13 | 大日本印刷株式会社 | 立体画像印刷表示装置 |
| JP2011110492A (ja) | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Harison Toshiba Lighting Corp | 紫外線照射装置 |
| CN102596823A (zh) | 2009-05-20 | 2012-07-18 | 湖首大学 | 结合光催化和电化学的废水处理方法和系统 |
| EP2477735A2 (de) * | 2009-09-15 | 2012-07-25 | Basf Se | Photoreaktor |
| AU2010315119B8 (en) * | 2009-11-04 | 2015-02-26 | Uv Cleaning Systems, Inc. | Photochemical purification of fluids |
| GB201004443D0 (en) | 2010-03-17 | 2010-05-05 | Catalysystems Ltd | Photocatalytic reactor and methods of use |
| JP5429947B2 (ja) * | 2010-08-03 | 2014-02-26 | 国立大学法人信州大学 | 光反応器及びその製造方法 |
| WO2012031357A1 (en) | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Ozin Geoffrey A | Photoactive material comprising nanoparticles of at least two photoactive constiuents |
| JP2012170908A (ja) | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Shinshu Univ | 光反応器及びその製造方法 |
| KR20130012886A (ko) | 2011-07-26 | 2013-02-05 | 현대자동차주식회사 | 광촉매 반응장치 및 이를 이용한 기상 오염물질 처리방법 |
| US8999283B1 (en) * | 2012-05-30 | 2015-04-07 | University Of South Floria | Systems and methods for converting carbon dioxide into chemical feedstock |
| CN202643510U (zh) * | 2012-07-02 | 2013-01-02 | 苏州大学 | 用于废/污水处理的光反应器和废/污水处理一体化装置 |
| WO2014089120A1 (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-12 | Integrated Plasmonics Corporation | Plasmonic spectroscopic sensor and cuvette therefor |
| CN103861542A (zh) | 2012-12-18 | 2014-06-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种利用太阳能光催化制氢的反应装置 |
| JP6230039B2 (ja) | 2013-03-05 | 2017-11-15 | 国立大学法人北海道大学 | 水素発生装置及び水素発生方法 |
| US20140272623A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Sunpower Technologies Llc | System for increasing efficiency of semiconductor photocatalysts employing a high surface area substrate |
| CN112657447B (zh) | 2013-05-21 | 2023-02-17 | 荷兰应用自然科学研究组织Tno | 化学转化方法 |
| US9873115B2 (en) | 2013-07-01 | 2018-01-23 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Nanostructured photocatalysts and doped wide-bandgap semiconductors |
| GB201318846D0 (en) | 2013-10-24 | 2013-12-11 | Univ London Queen Mary | Photocatalysts |
| CN104056546A (zh) | 2013-12-25 | 2014-09-24 | 天津生态城环保有限公司 | 土壤气相抽提挥发性有机污染物尾气净化系统 |
| US20160340593A1 (en) * | 2014-01-17 | 2016-11-24 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Tandem photochemical-thermochemical process for hydrocarbon production from carbon dioxide feedstock |
| JP2015160205A (ja) | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | アンカー近接場光構造体及び結晶体−アンカー近接場光構造体 |
| WO2015146830A1 (ja) | 2014-03-26 | 2015-10-01 | 新日鉄住金化学株式会社 | 光触媒およびその製造方法 |
| CN104069722B (zh) | 2014-05-22 | 2016-05-11 | 浙江大学 | 一种三位一体工业源异味废气处理装置及方法 |
| WO2016021465A1 (ja) | 2014-08-04 | 2016-02-11 | 国立大学法人信州大学 | 流体流通器および光化学反応器 |
| EP3194069A1 (en) * | 2014-08-29 | 2017-07-26 | SABIC Global Technologies B.V. | Photocatalytic hydrogen production from water over catalysts having p-n juncations and plasmonic materials |
| WO2016052987A1 (ko) | 2014-09-29 | 2016-04-07 | 한국기계연구원 | 플라즈모닉 광흡수체, 이를 포함하는 플라즈모닉 광촉매 기판 및 이의 제조방법 |
| ES2577904B1 (es) | 2015-01-19 | 2017-07-13 | Acciona Agua, S.A. | Reactor fotocatalítico para descontaminación de agua |
| KR101712373B1 (ko) | 2015-03-19 | 2017-03-06 | 이화여자대학교 산학협력단 | 열 감응성 고분자를 이용한 광촉매용 하이브리드 나노구조체 및 이의 제조 방법 |
| CN107847630B (zh) | 2015-07-07 | 2021-01-29 | 普拉克兰兹有限责任公司 | 光催化净化剂的反应芯系统 |
| CN105289685B (zh) | 2015-10-10 | 2018-02-27 | 浙江工业大学 | 一种用于空气净化的表面等离子共振增强光催化剂及其制备方法和应用 |
| KR101725059B1 (ko) | 2015-11-27 | 2017-04-26 | 이화여자대학교 산학협력단 | 광촉매 활성 시스템 |
| CN105396459B (zh) | 2015-12-18 | 2017-11-14 | 中国商用飞机有限责任公司 | 光触媒蜂窝组件及光触媒净化装置 |
| CN205773496U (zh) * | 2016-06-12 | 2016-12-07 | 湖南永清环保研究院有限责任公司 | 一种光催化反应装置 |
| GB2552171B (en) | 2016-07-11 | 2020-10-28 | Univ Bristol | Photochemical reactor |
| EP3366670A1 (en) | 2017-02-27 | 2018-08-29 | Casale Sa | A process and system to capture ammonia from a purge gas of a urea plant |
| KR102311136B1 (ko) | 2017-05-12 | 2021-10-12 | 윌리엄 마쉬 라이스 유니버시티 | 플라스모닉 안테나와 반응형 촉매 표면으로 구성된 다성분 플라스모닉 광촉매: 안테나-반응 효과 |
| CN111032212A (zh) | 2017-06-27 | 2020-04-17 | 融合等离子公司 | 光催化反应器单元 |
| WO2020146799A1 (en) | 2019-01-10 | 2020-07-16 | Syzygy Plasmonics Inc. | Optically transparent reactor cells for plasmonic photocatalytic chemical reactions using artificial light |
-
2018
- 2018-06-26 CN CN201880055085.XA patent/CN111032212A/zh active Pending
- 2018-06-26 AU AU2018290770A patent/AU2018290770B2/en active Active
- 2018-06-26 IL IL309329A patent/IL309329A/en unknown
- 2018-06-26 IL IL271709A patent/IL271709B2/en unknown
- 2018-06-26 BR BR112019027906-7A patent/BR112019027906B1/pt active IP Right Grant
- 2018-06-26 WO PCT/US2018/039476 patent/WO2019005779A1/en unknown
- 2018-06-26 KR KR1020207000151A patent/KR102557119B1/ko active IP Right Grant
- 2018-06-26 US US16/625,527 patent/US11890606B2/en active Active
- 2018-06-26 JP JP2020522281A patent/JP7130743B2/ja active Active
- 2018-06-26 IL IL271702A patent/IL271702B2/en unknown
- 2018-06-26 SG SG11201913211SA patent/SG11201913211SA/en unknown
- 2018-06-26 SG SG11201913283YA patent/SG11201913283YA/en unknown
- 2018-06-26 NZ NZ760120A patent/NZ760120A/en unknown
- 2018-06-26 RU RU2020102123A patent/RU2761897C2/ru active
- 2018-06-26 EP EP18822890.2A patent/EP3645161A4/en active Pending
- 2018-06-26 CA CA3067808A patent/CA3067808C/en active Active
- 2018-06-26 US US16/625,495 patent/US11883810B2/en active Active
- 2018-06-26 MX MX2019015572A patent/MX2019015572A/es unknown
- 2018-06-26 NZ NZ760126A patent/NZ760126A/en unknown
- 2018-06-26 CA CA3067806A patent/CA3067806C/en active Active
- 2018-06-26 EP EP18824598.9A patent/EP3645162A4/en active Pending
- 2018-06-26 AU AU2018290768A patent/AU2018290768C1/en active Active
- 2018-06-26 KR KR1020207000277A patent/KR102344738B1/ko active IP Right Grant
- 2018-06-26 JP JP2020522280A patent/JP7221952B2/ja active Active
- 2018-06-26 WO PCT/US2018/039470 patent/WO2019005777A1/en unknown
- 2018-06-26 BR BR112019027898-2A patent/BR112019027898B1/pt active IP Right Grant
- 2018-06-26 CN CN201880055086.4A patent/CN111032213B/zh active Active
- 2018-06-26 MX MX2019015570A patent/MX2019015570A/es unknown
-
2019
- 2019-12-17 PH PH12019550295A patent/PH12019550295A1/en unknown
- 2019-12-17 PH PH12019550292A patent/PH12019550292A1/en unknown
-
2022
- 2022-08-24 JP JP2022133124A patent/JP7359918B2/ja active Active
-
2023
- 2023-02-01 JP JP2023013892A patent/JP2023058547A/ja active Pending
-
2024
- 2024-01-29 US US18/425,124 patent/US20240165598A1/en active Pending
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112019027898A2 (pt) | célula de reator fotocatalítico, e método de transformação | |
| DE59808475D1 (de) | Vorrichtung zur reformierung von kohlenwasserstoffe enthaltenden edukten | |
| US20090020410A1 (en) | Photocatalyst activation system and method for activating photocatalyst | |
| US20240009649A1 (en) | Photocatalytic Reactor System | |
| US20070172401A1 (en) | Device for the generation of hydrogen | |
| RU2783707C2 (ru) | Фотокаталитический элемент реактора | |
| CN117897221A (zh) | 用于工业化学品生产的气态物质的光催化反应器单元 | |
| JP2006219334A (ja) | 水素生成装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B25G | Requested change of headquarter approved |
Owner name: SYZYGY PLASMONICS INC. (US) |
|
| B350 | Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette] | ||
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 4A ANUIDADE. |
|
| B08G | Application fees: restoration [chapter 8.7 patent gazette] | ||
| B06W | Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 26/06/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS |