使用多孔催化剂进行SLS 3D打印

发布者:匿名 2019-08-08 浏览量:1795


芬兰JYvaskyla大学的研究人员正在探索SLS 3D打印技术,这一技术在最近出版的《利用选择性激光烧结3D打印技术制造多孔氢化催化剂》中有所概述。在这项研究中,研究小组使用多孔的固体物体,以便于与活性成分pd/sio2结合。为了操纵这些属性,它们改变了打印参数。

研究小组认识到在粉末基催化剂上使用多孔SLS 3D打印物体的好处,已经能够使用SLS 3D打印固体但多孔的流通式过滤器用于从电子废物的酸性渗滤液中选择性地捕获金、钯和铂。二氧化硅上的钯(Pd/SiO2和5 wt%的钯)可在市场上买到,并与聚丙烯(PP)混合。研究重点是多孔材料对催化活性的影响,同时还研究了氢化活性。

“引入催化剂”中,研究人员使用3D打印的磁力搅拌棒盖,但他们指出,这种项目可以很容易地通过更复杂的几何图形的不同样本来提升。他们首先对3D打印图像进行成像,以检查仅部分融化的层间空隙造成的气孔。

左图:用于氢化实验的SLS 3D打印搅拌棒套筒(直径6.5毫米,长度8.5毫米)。右图:机械搅拌器的替代催化剂设计的概念。

通过使用X射线断层扫描和扫描电镜能量色散系统(EDS)分析,证实了3D打印物体中二氧化硅颗粒的多孔性和分散性,进一步显示了颗粒的均匀分布。

他们还指出,这种材料与纯聚丙烯塑料“完全可比”,对热性能没有任何影响。X射线显示了PP和Pd的峰值,虽然他们看不到SiO2,但研究人员将其归因于其无定形性质。热性能和机械性能良好,同时具有良好的抗浸性。

结果还表明,所采用的打印方法对催化活性添加剂的催化性能没有显著影响。此外,SLS对打印材料的要求最低,催化活性组分以及支撑基质都可以以几乎任何可想象的方式改变

“我们相信3D打印可以改变我们未来生产催化剂的方式。”

SLS 3D打印的纯PP(a)的断裂表面和SLS 3D打印的搅拌棒盖(b-d)的顶部和断裂表面的HIM图像。在图像中,Pd/SiO2催化剂可视为带锐边的浅色区域(b-d)

SLS 3D打印是最经典的3D打印形式之一,仍然是最有用和最流行的形式之一,科学家们花费大量的研究时间,试图改进材料和技术,从创建骨组织支架到创建高性能的多金属材料。用于制造业,以及用于制作服装等创造性工作的更多柔性材料。

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