Hydrogen adsorption on two catalysts for the ortho- to parahydrogen conversion: Cr-doped silica and ferric oxide gel

文献情報

出版日 2016-04-28
DOI 10.1039/C6CP01154C
インパクトファクター 3.676
著者

Monika Hartl, Robert Chad Gillis, Luke Daemen, Daniel P. Olds, Katherine Page, Stefan Carlson, Yongqiang Cheng, Thomas Hügle, Erik B. Iverson, A. J. Ramirez-Cuesta, Yongjoong Lee, Günter Muhrer


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要旨

Molecular hydrogen exists in two spin-rotation coupled states: parahydrogen and orthohydrogen. Due to the variation of energy with rotational level, the occupation of ortho- and parahydrogen states is temperature dependent, with parahydrogen being the dominant species at low temperatures. The equilibrium at 20 K (99.8% parahydrogen) can be reached by natural conversion only after a lengthy process. With the use of a suitable catalyst, this process can be shortened significantly. Two types of commercial catalysts currently being used for ortho- to parahydrogen conversion are: iron(III) oxide (Fe2O3, IONEX®), and chromium(II) oxide doped silica catalyst (CrO·SiO2, OXISORB®). We investigate the interaction of ortho- and parahydrogen with the surfaces of these ortho–para conversion catalysts using neutron vibrational spectroscopy. The catalytic surfaces have been characterized using X-ray absorption fine structure (XAFS) and X-ray/neutron pair distribution function measurements.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
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年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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