Ин таҳқиқот беҳтар кардани фаъолияти нокифояи метани интиқолдиҳандаҳои оксигении перовскитии арзони калсий-манганро, ки дар системаҳои сӯзиши даврии кимиёвии бо метан коркунанда истифода мешаванд, тавассути холигиҳои оксигение, ки бо иловаи магний ба вуҷуд оварда мешаванд, меомӯзад. Муҳаққиқон панҷ таркиби гуногуни ба Ca-Mn-Ti-Fe асосёфтаро синтез карда, таҷрибаҳои реактори қабати собитро бо XPS, EPR, XRD, микроскопияи электронӣ, CH₄-TPR-MS ва ҳисобҳои назарияи функсионали зичӣ муттаҳид кардаанд. Таркиби беҳтарин, CaMn_0.375Ti_0.375Mg_0.125Fe_0.125O_3-δ, пас аз фаъолшавии даврӣ дар 950 °C ва таносуби оксиген/сӯзишвории 1,01 тақрибан %99 табдили CH₄, зиёда аз %99 интихобпазирии CO₂ ва иҷроиши устуворро дар тӯли 28 даври redox нишон додааст. Бо вуҷуди ин, натиҷаҳо ба системаи қабати собити миқёси озмоишгоҳӣ бо метани разредшуда ва озмоиши 28-давраӣ асос ёфтаанд; таҳқиқот барои умри реактори саноатӣ, ифлосиҳои воқеии гази табиӣ ё иҷроиши энергетикии тамоми корхона далели мустақим пешниҳод намекунад.

Дар ҳоле ки маводи муқоисавии бе магний CaMn_0.375Ti_0.5Fe_0.125O_3-δ дар тақрибан %64 табдили CH₄ устувор шуд, маводи дорои магний дар чор даври аввал фаъол шуда, дар даврҳои баъдӣ зиёда аз %99 табдилро таъмин кард. Муаллифон ин фарқро ҳамчун тақрибан %35 беҳбудии иҷроиш ифода мекунанд. Дар ҳар ду мавод интихобпазирии CO₂ зиёда аз %99 нигоҳ дошта шуд; аз ин рӯ беҳбудии асосӣ бештар ба афзоиши суръати табдили метан ва интиқоли устувори оксигени шабака марбут буд, на ба тағйир додани интихобпазирии маҳсулоти иловагӣ.

Шарҳи муштараки натиҷаҳои таҷрибавӣ ва ҳисобӣ ин аст, ки иловаи Mg²⁺ бо тағйир додани тавозуни маҳаллии заряд ва сохтори шабака дар сатҳ ва дохили мавод холигиҳои бештари оксиген ба вуҷуд меорад. Ин холигиҳо пайвастшавии метан ба сатҳ ва шикастани аввалин пайванди C-H-ро осон мекунанд; ҳамзамон сохтори мувофиқтареро барои муҳоҷирати оксигени шабака аз минтақаҳои дохилӣ ба сатҳ фароҳам меоранд. Таҳқиқот ин механизмро қавӣ дастгирӣ мекунад; аммо далели механизмеро пешниҳод намекунад, ки дар он ҳамаи навъҳои миёнарав ҳангоми реаксияи воқеӣ бо усулҳои operando мустақим пайгирӣ шуда бошанд.

Саволи асосии таҳқиқот чист?

Саволи асосӣ ин аст, ки оё суръати реаксияи интиқолдиҳандаҳои оксигении арзони ба CaMn асосёфта бо метанро бе такяи зиёд ба металлҳои фаъоли гаронарзиш ё ба мушкилоте чун sintering ва ҷамъшавии карбон моил зиёд кардан мумкин аст. Таҳқиқот махсусан ба саволҳои механистии зерин тамаркуз мекунад:

• Оё иловаи магний холигиҳои оксигении сатҳӣ ва ҳаҷмиро дар перовскитҳои Ca-Mn-Ti-Fe зиёд мекунад?
• Оё афзоиши холигиҳои оксиген adsorpsiyon-и CH₄ ва фаъолсозии аввалин пайванди C-H-ро осон мекунад?
• Оё иловаи магний озодшавии оксигени шабака ва муҳоҷирати онро дар дохили мавод тез мекунад?
• Оё ин тағйирот ҳамзамон ба табдили баланди CH₄, интихобпазирии баланди CO₂ ва устувории даврӣ инъикос меёбанд?

Сӯзиши даврии кимиёвӣ чӣ гуна кор мекунад?

Сӯзиши даврии кимиёвӣ (chemical looping combustion, CLC) сӯзиши анъанавиро ба ду марҳилаи ҷудогонаи redox — коҳиши сӯзишворӣ ва аз нав оксид шудани интиқолдиҳандаи оксиген — тақсим мекунад. Дар реактори сӯзишворӣ метан на мустақиман бо ҳаво, балки бо оксигени шабакаи интиқолдиҳандаи сахти оксиген реаксия мекунад. Сахти коҳишёфта баъдан дар марҳилаи ҷудогонаи оксидшавӣ боз бо оксиген пур карда мешавад.

Дар муқаддимаи таҳқиқот ин сохтори ҷудошуда ҳамчун равише пешниҳод мешавад, ки бо пешгирӣ аз омехташавии мустақими сӯзишворӣ ва ҳаво ҷудокунии CO₂-ро дар дохили раванд ҷойгир мекунад ва метавонад ташаккули NO_x-ро маҳдуд кунад. Бо вуҷуди ин, таҷрибаҳои баррасишуда корхонаи пурраҳаҷми гирифтани CO₂, партобҳои NO_x ё ҷаримаи умумии энергетикии системаро мустақим чен накардаанд.

Истифодаи метан махсусан душвор аст. Шикастани аввалин пайванди C-H дар молекулаи CH₄ энергияи баланд талаб мекунад. Барои оксидшавии амиқи навъҳои миёнарави CH_x, ки пас аз хориҷ шудани гидрогени аввал ба вуҷуд меоянд, то CO₂ ва H₂O, ҳам оксигени омодаи реаксия дар сатҳ ва ҳам таъмини пайвастаи оксиген аз дохили мавод ба сатҳ зарур аст. Аз ин рӯ, барои интиқолдиҳандаи хуби оксиген танҳо иқтидори умумии баланди оксиген кофӣ нест; ҳаракатпазирии оксиген ва суръати расидани он ба сатҳ низ ҳалкунандаанд.

Кадом холигии адабиёт ҳадаф қарор гирифтааст?

Гарчанде ҷузъҳои фаъол ба монанди Ni, Co ва Cu метавонанд пайванди C-H-и метанро фаъол созанд, таҳқиқот ин системаҳоеро аз ҷиҳати арзиш, нигарониҳои заҳролудӣ, sintering дар ҳарорати баланд, ҷамъшавии карбон ва мураккабии мавод мушкил мешуморад. Интиқолдиҳандаҳои ба Fe ва Mn асосёфта арзонтар ва аз ҷиҳати сохторӣ мувофиқтаранд, аммо фаъолияти онҳо нисбат ба метан аксаран нокифоя мемонад.

Гарчанде нақши холигиҳои оксиген дар adsorpsiyon-и метан, тақсимоти заряд ва ҳаракатпазирии оксиген дар дигар равандҳои каталитикӣ маълум аст, ҳанӯз ба таври кофӣ равшан нашудааст, ки ин холигиҳо дар интиқолдиҳандаҳои оксигении CLC-и ба CaMn асосёфта ба марҳилаҳои зерин чӣ гуна таъсир мекунанд:

• Пайвастшавии ибтидоии метан ба сатҳ,
• Шикастани аввалин пайванди C-H,
• Оксидшавии навъҳои миёнарави CH₃, CH₂, CH ва карбондор,
• Ташаккули холигии оксиген,
• Муҳоҷирати оксигени шабака аз дохили мавод ба сатҳ,
• Таъмини дарозмуддати оксиген.

Таҳқиқот ин холигиро бо муқоисаи намунаҳои Mg-дор бо назорати бе Mg дар ҳамон шароити таҷрибавӣ ва пайваст кардани натиҷаҳои таҷрибавӣ бо ҳисобҳои атомистӣ баррасӣ мекунад.

Холигии оксиген чӣ маъно дорад?

Холигии оксиген дар шабакаи перовскит мавқеест дар сохтори кристаллӣ, ки дар он одатан бояд иони оксиген бошад, аммо холӣ мондааст. Ин холигӣ танҳо маънои набудани як атомро надорад; он метавонад ҳолати заряди ионҳои металлии атроф, пайвандҳои металл-оксиген, ҳампӯшонии orbital ва роҳҳое, ки ионҳои оксиген тавассути онҳо ҳаракат мекунанд, тағйир диҳад.

Тибқи механизми пешниҳодшуда дар таҳқиқот, иловаи Mg²⁺ бо тағйир додани тавозуни маҳаллии заряд ташаккули холигиҳои оксигенро осон мекунад. Барои холигиҳо ду вазифаи асосӣ пешниҳод шудааст:

1. Фаъолияти сатҳӣ: Осон кардани таъсири мутақобилаи метан бо марказҳои Mn дар сатҳ ва шикастани аввалин пайванди C-H.
2. Интиқоли оксиген: Тезонидани расидани оксигени шабака аз дохили мавод ба сатҳи реаксия тавассути ҷаҳидан ба мавқеъҳои холии ҳамсоя.

Ин шарҳ бо натиҷаҳои таҷрибавии XPS, EPR ва коҳиши барномарезишудаи ҳарорат, инчунин бо энергияҳои adsorpsiyon, ташаккули холигӣ ва муҳоҷирати оксиген дар ҳисобҳои DFT дастгирӣ мешавад.

Кадом интиқолдиҳандаҳои оксиген омода шудаанд?

Муҳаққиқон панҷ таркиб, аз ҷумла як назорати бе магний, омода карданд:

Маводи ибтидоӣ гидроксиди калсий, оксиди манган(III), диоксиди титан, оксиди магний ва оксиди оҳан(III) буданд. Хокаҳо бо таносубҳои стехиометрӣ ба таври механикӣ омехта шуда, бо иловаи binder ва об гранула карда шуданд, дар 120 °C барои 2 соат хушк ва бо суръати гармкунии 5 °C/дақиқа дар 1350 °C барои 6 соат calcination карда шуданд. Гранулаҳои сардшуда ба диапазони андозаи 400-700 µm элак шуданд.

Таҷрибаҳои қабати собит чӣ гуна анҷом дода шуданд?

Дар таҷрибаҳои табдили метан реактори қабати собити миқёси озмоишгоҳӣ бо диаметри дохилии 10 mm ва дарозии 600 mm истифода шуд. Гази коҳишдиҳанда %5 CH₄, гази оксидкунанда %5 O₂ ва гази тавозун/purge N₂-и соф интихоб шуданд. Ҷараёни умумии газ 100 mL/дақиқа ва вақти коҳиш 5 дақиқа собит нигоҳ дошта шуданд.

Реактор аввал дар зери N₂ бо суръати 25 °C/дақиқа то ҳарорати мақсад гарм карда шуд. Интиқолдиҳандаи оксиген бо %5 O₂/N₂ пурра оксид карда шуд, то консентратсияи O₂-и баромад устувор гардад. Баъдан пайдарпаии коҳиш-purge-оксидшавӣ такрор карда шуд. Ҳар шароити таҷрибавӣ на камтар аз се маротиба иҷро шуд.

Таҳлилгари гази Gasboard 3100, ки пас аз воҳиди хушккунӣ пайваст карда шуда буд, ҳиссаҳои ҳаҷмии CH₄, CO, CO₂, H₂ ва O₂-ро дар гази хушки баромад дар вақти воқеӣ чен кард.

Дар скрининги таркиб 800 mg интиқолдиҳандаи оксиген ва 950 °C истифода шуданд. Пас аз муайян шудани таркиби беҳтарин, барои CMTMF83311 ҳарорат дар 850-950 °C ва таносуби оксиген/сӯзишворӣ дар 0,5-1,51 тағйир дода шуд. Муқоисаи даврии дароз дар 950 °C ва φ = 1,01 бо 28 даври пайдарпайи redox анҷом дода шуд.

Таносуби оксиген/сӯзишвории φ чиро нишон медиҳад?

Дар таҳқиқот φ ҳамчун таносуби оксигени истифодашавандаи шабака, ки интиқолдиҳандаи оксиген ҳангоми коҳиш таъмин карда метавонад, ба оксигени стехиометрие, ки барои сӯзиши пурраи метани воридшаванда лозим аст, таъриф шудааст:

\[ \varphi = \frac{\text{oksijen taşıyıcının kullanılabilir kafes oksijeni}}{\text{CH}_4\text{’ün tam yanması için gereken stokiyometrik oksijen}} \]

Азбаски консентратсияи CH₄, ҷараёни умумӣ ва вақти коҳиш собит нигоҳ дошта шуданд, φ бо тағйир додани массаи интиқолдиҳандаи оксигени ба реактор боршуда танзим шуд. φ = 1,01 миқдори оксигени шабакаро хеле наздик ба талаботи назариявии сӯзиши пурра ифода мекунад. Аз ин рӯ ба даст овардани табдили баланд дар ин шароит аз ҷиҳати истифодаи самараноки оксиген бе такя ба захираи зиёдатии интиқолдиҳандаи оксиген муҳим аст.

Муодилаҳои иҷроиш чӣ гуна таъриф шудаанд?

Энергияи adsorpsiyon-и CH₄

\[ E_{\mathrm{ads}} = E_{\mathrm{CH_4/plane}} - E_{\mathrm{plane}} - E_{\mathrm{CH_4}} \]

• E_CH4/plane: Энергияи умумии сатҳ бо CH₄-и adsorbed,
• E_plane: Энергияи сатҳи тозаи интиқолдиҳандаи оксиген,
• E_CH4: Энергияи молекулаи ҷудошудаи CH₄.

Энергияи adsorpsiyon-и манфитар маънои онро дорад, ки молекулаи CH₄ ба сатҳ қавитар пайваст мешавад.

Энергияҳои фаъолсозӣ ва реаксия

\[ E_a = E_{\mathrm{TS}} - E_{\mathrm{IS}} \]

\[ \Delta E = E_{\mathrm{FS}} - E_{\mathrm{IS}} \]

• E_TS: Энергияи ҳолати гузариш,
• E_IS: Энергияи ҳолати ибтидоӣ,
• E_FS: Энергияи ҳолати ниҳоӣ.

E_a монеаи энергетикиеро нишон медиҳад, ки як қадами асосии реаксия бояд аз он гузарад; ΔE бошад нишон медиҳад, ки ҳолати ниҳоӣ нисбат ба ҳолати ибтидоӣ аз ҷиҳати энергетикӣ то чӣ андоза мусоид аст. Ҳолатҳои гузариш бо усули climbing-image nudged elastic band муайян шуданд.

Табдили лаҳзавии CH₄

\[ X_{\mathrm{CH_4}}(t_i) = \frac{F_{\mathrm{CH_4,in}} - F_{\mathrm{out}}(t_i)y_{\mathrm{CH_4}}(t_i)} {F_{\mathrm{CH_4,in}}} \times 100\% \]

• F_CH4,in: Ҷараёни молярии CH₄ дар даромад,
• F_out(t_i): Ҷараёни умумии молярии баромад дар лаҳзаи дахлдор,
• y_CH4(t_i): Ҳиссаи ҳаҷмии CH₄ дар гази баромад.

Ислоҳи ҷараёни баромад бо тавозуни нитроген

\[ F_{\mathrm{out}}(t_i) = \frac{F_{\mathrm{N_2,in}}} {y_{\mathrm{N_2,out}}(t_i)} \]

Нитроген ҳамчун ҷузъи пайгирии бе реаксия истифода шуда, тағйирёбии ҷараёни умумии баромад ҳангоми тағйир ёфтани таркиби газ бо ин тавозун ислоҳ шудааст.

Табдили миёнаи вақти CH₄

\[ \overline{X}_{\mathrm{CH_4}} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}X_{\mathrm{CH_4}}(t_i) \]

Қиматҳои лаҳзавӣ дар фосилаҳои 2-сониягӣ сабт шуда, барои тамоми давраи коҳиш миёна гирифта шудаанд.

Интихобпазирии лаҳзавии CO₂

\[ S_{\mathrm{CO_2}}(t_i) = \frac{y_{\mathrm{CO_2}}(t_i)} {y_{\mathrm{CO_2}}(t_i)+y_{\mathrm{CO}}(t_i)+y_{\mathrm{H_2}}(t_i)} \times 100\% \]

Ин таносуб ҳиссаи CO₂-ро дар байни маҳсулоти табдили газии ошкоршуда нишон медиҳад. Қимати баланд нишон медиҳад, ки метан бештар то CO₂ амиқ оксид шудааст, на тавассути роҳҳои оксидшавии қисмӣ, ки CO ё H₂ тавлид мекунанд.

Интихобпазирии миёнаи вақти CO₂

Дар муодилаи рақами 9-и таҳқиқот ифодаи зерин чоп шудааст:

\[ \overline{S}_{\mathrm{CO_2}} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}x_{\mathrm{CO_2}}(t_i) \]

Дар ин ҷо номувофиқии рамзгузорӣ вуҷуд дорад. Гарчанде дар муодилаи қаблӣ интихобпазирии лаҳзавӣ ҳамчун S_CO2(t_i) таъриф шудааст, истилоҳи ҷамъ дар муодилаи миёна ҳамчун x_CO2(t_i) навишта шудааст. Дар ин мақола рамз хомӯшона иваз нашудааст; номувофиқии PDF ошкоро нигоҳ дошта шудааст. Шарҳи матнӣ нишон медиҳад, ки бузургии ҳисобшуда интихобпазирии миёнаи вақти CO₂ мебошад.

Ҳосили C1

\[ \mathrm{C1\ yield}(t_i) = \frac{F_{\mathrm{out}}(t_i) \left[y_{\mathrm{CO_2}}(t_i)+y_{\mathrm{CO}}(t_i)\right]} {m_{\mathrm{OC}}} \]

• m_OC: Массаи интиқолдиҳандаи оксиген,
• Ҷамъи CO₂ ва CO: ҷараёни маҳсулоти газии яккарбонӣ.

Ҳосили C1 барои муқоисаи суръати ташаккули маҳсулоти газии карбондор барои як воҳиди массаи интиқолдиҳандаи оксиген ва ба таври ғайримустақим суръати интиқоли оксиген истифода шудааст. Дар графики radar қиматҳои баландтарин тақрибан дар дараҷаи mmol/g/s мебошанд.

Давраи бе CH₄

\[ T_{\mathrm{CH_4-free}} = t_{\mathrm{CH_4,rise}} - t_{\mathrm{CO_2,rise}} \]

Ин вақт фосилаест аз оғози пайдо шудани CO₂ дар баромад то оғози рахнаи CH₄. Вақти дарозтар нишон медиҳад, ки интиқолдиҳанда метавонад оксигени шабакаро барои оксид кардани пурраи метан муддати бештар таъмин кунад. Муаллифон зикр мекунанд, ки қимати мутлақ метавонад аз ҷавоби дастгоҳ ва ҷараёни газ таъсир гирад, бинобар ин меъёр барои муқоисаи нисбии маводҳо дар ҳамон шароит истифода шудааст.

Иловаи Mg дар маводҳои тару тоза кадом тағйироти сохториро ба вуҷуд овард?

Натиҷаҳои XPS

Спектрҳои O 1s XPS ба се ҷузъ ҷудо шуданд: оксигени шабака дар тақрибан 528,6 eV, оксигени нуқсонӣ дар 531,2 eV ва оксигени гидроксилии сатҳӣ дар 533,2 eV. Тағйироти аз ҳама равшан дар намунаи CMTMF83311 дида шуд:

CMTMF83311 ҳиссаи оксигени нуқсониро аз %37,52-и назорати бе Mg то %45,06 зиёд кард. Дар спектрҳои Mn 2p, Ti 2p ва Fe 2p бошад, дар силсилаи Mg-дор бозсозии калон ва систематикӣ мушоҳида нашуда, танҳо гузаришҳои хурди энергияи пайвастшавӣ муайян шуданд. Ин натиҷа дастгирӣ мекунад, ки беҳбудӣ бештар бо тағйири ҳамоҳангсозии маҳаллӣ ва сохтори нуқсонҳо вобаста аст, на бо ивазшавии куллии намудҳои металли гузариш.

Натиҷаҳои EPR

Дар ҳамаи намунаҳо дар атрофи g ≈ 2,003 сигнали вобаста ба холигии оксиген дида шуд. Шиддати сигнали намунаҳои Mg-дор аз намунаи назоратӣ баландтар буд:

Зичии холигии CMTMF83311, ки бо EPR муайян шудааст, тақрибан ду баробари намунаи назоратӣ мебошад. Он ки натиҷаҳои EPR ва XPS як таркибро ҳамчун намунаи дорои баландтарин зичии нуқсонҳо нишон медиҳанд, бозёфти мувофиқи таҷрибавие мебошад, ки ба як ченкунӣ такя намекунад.

XRD, SEM, HRTEM ва тақсимоти элементҳо

Дар намунаҳои XRD фазаҳои марбут ба перовскит, ки ба CaMnO_2.65, CaTiO₃ ва CaFe(Ti₂O₆) нисбат дода шудаанд, мушоҳида шуданд. Дар намунаҳои Mg-дор инчунин инъикосҳои заифи MgO дар тақрибан 43,2° ва 62,5° мавҷуданд.

Қуллаи асосии аксари намунаҳои Mg-дор дар диапазони 32-35° ба кунҷҳои баландтар гузашт ва ин тағйирот бо тангшавии шабака алоқаманд карда шуд. CMTMF83311 нисбат ба дигар намунаҳои Mg-дор рафтори гуногуни гузариши қулларо нишон дод. Муаллифон инро ҳамчун аломати вайроншавии маҳаллии сохторӣ ва ташаккули холигиҳои оксиген тафсир мекунанд.

Тасвирҳои SEM нишон медиҳанд, ки CMTMF83311 сатҳи ноҳамвор ва ковок дорад. Чунин морфология метавонад тамоси газ-сахт ва дастрасии газ ба минтақаҳои дохилиро осон кунад. Дар HRTEM фосилаҳои шабакавии тақрибан 0,276 nm ва 0,192 nm чен шуда, мутаносибан ба ҳамвориҳои CaMnO_2.65 (110) ва CaTiO₃ (200) нисбат дода шудаанд.

Дар харитаҳои элементии EDS, Ca, Mn, Ti ва Fe дар тамоми зарра нисбатан яксон тақсим шудаанд. Сигнали Mg заифтар ва пароканда аст. Ин мушоҳида нишон медиҳад, ки қисми муҳими Mg дар ҳолати хеле паҳншуда мавҷуд аст ва қисми хурд метавонад ҳамчун фазаи MgO боқӣ монад. Таҳқиқот мустақиман нишон намедиҳад, ки тамоми Mg дар як мавқеи ягонаи кристаллографӣ ҷойгир шудааст.

Иҷроиши табдили метан чиро нишон дод?

Скрининги таркиб

Дар скрининги ибтидоии таркиб, ки дар 950 °C ва бо 800 mg интиқолдиҳандаи оксиген анҷом дода шуд, бо зиёд шудани таносуби Mn/Ti табдили CH₄ дар намунаҳои Mg-дор умуман афзоиш ёфт. Табдили CMTMF83311 дар шароити скрининг %83,43 нишон дода шуда, нисбат ба CMTF8341-и бе Mg тақрибан %30 иҷроиши баландтар гузориш шудааст.

CMTMF83311 дар ҳамон скрининг давраи бе CH₄-и тақрибан 51 сонияро таъмин кард. Ин вақт нисбат ба намунаи назоратӣ тақрибан даҳ маротиба дарозтар аст. Гарчанде CM295T455MF дар баландтарин ҳосили лаҳзавии C1 CMTMF83311-ро каме пеш гузашт, ҳангоми якҷоя арзёбӣ кардани табдил, интихобпазирӣ, давомнокии таъмини оксиген ва ҳосили C1, CMTMF83311 ҳамчун таркиби аз ҳама мутавозин интихоб шуд.

Таъсири ҳарорат

Ҳангоми собит нигоҳ доштани φ = 1,01, табдили CH₄-и CMTMF83311 бо баланд шудани ҳарорат аз 850 °C то 950 °C аз %75 то %95 зиёд шуд. Интихобпазирии CO₂ дар ҳамаи ҳароратҳо зиёда аз %99 монд.

Ин натиҷа нишон медиҳад, ки фаъолсозии метан ва ҳаракатпазирии оксигени шабака ба ҳарорат сахт вобастаанд. Бо вуҷуди ин, азбаски ҳарорати баланди кории 950 °C талаб мешавад, натиҷаро набояд ҳамчун системаи оксидшавии метан дар ҳарорати паст тафсир кард.

Таъсири таносуби оксиген/сӯзишворӣ

Дар 950 °C, вақте қимати φ аз 0,5 то 1,51 зиёд шуд, табдили CH₄ аз тақрибан %75 то %99 боло рафт. Интихобпазирии CO₂ боз ҳам зиёда аз %99 монд.

Яке аз натиҷаҳои муҳимтарин ин аст, ки дар шароити тақрибан стехиометрии φ = 1,01 ба табдили хеле баланд расида шуд. Мувофиқи муқоисаи адабиётии худи таҳқиқот, баъзе системаҳои CaMn барои табдили баланд захираҳои баландтари интиқолдиҳандаи оксиген, ба монанди φ ≈ 3-20, ё фаъолсозии пешакӣ талаб мекунанд. Бо вуҷуди ин, азбаски геометрияҳои реактор, таркиби газ ва шароити корӣ дар таҳқиқотҳои гуногун яксон нестанд, ин муқоисаро набояд ҳамчун рейтинги мустақими бартарӣ хондан.

28 даври redox

CMTF8341-и бе Mg дар чанд даври аввал каме коҳиш нишон дода, сипас дар тақрибан %64 табдили CH₄ устувор шуд. CMTMF83311 бошад дар чор даври аввал фаъол шуда, баъдан зиёда аз %99 табдили CH₄-ро нигоҳ дошт.

Интихобпазирии CO₂ барои ҳар ду намуна дар тамоми 28 давр зиёда аз %99 монд. Барои CMTMF83311, табдили миёнаи CH₄ дар 28 давр %98,52 ва интихобпазирии миёнаи CO₂ %99,80 гузориш шудааст.

Ҳосили C1 дар оғози коҳиш боло рафт ва бо истеъмоли оксигени шабака кам шуд. Ҳосили C1-и CMTMF83311 тақрибан ду баробари маводи назоратӣ боқӣ монд. Ин бозёфт на танҳо adsorpsiyon-и бештари метан, балки расонидани тезтари оксиген аз дохили мавод ба сатҳро низ дастгирӣ мекунад.

Таҷрибаҳои CH₄-TPR-MS дар бораи фаъолшавии оксиген чиро нишон доданд?

Дар таҷрибаи коҳиши барномарезишудаи ҳарорат, сигнали CO₂-и CMTF8341-и бе Mg дар тақрибан 438 °C боло рафтанро оғоз кард. Дар тақрибан 634 °C оксигени бештари шабака фаъол шуд, ва болотар аз 815 °C сигналҳои CO₂ ва CO ба таври назаррас зиёд шуда, нишон доданд, ки роҳҳои оксидшавии пурра ва қисмӣ якҷо фаъоланд.

Дар CMTMF83311 минтақаҳои мувофиқи оғози реаксия, табдили асосӣ ва табдили амиқ мутаносибан ба тақрибан 372, 550 ва 788 °C кӯчиданд:

Ин гузаришҳо нишон медиҳанд, ки намудҳои оксигени сатҳӣ ва ҳаҷмӣ дар маводи Mg-дор дар ҳароратҳои пасттар дастрас мешаванд. Дар CMTMF83311, сигнали барвақттар ва қавитари CO₂ ҳамроҳ бо сигнали нисбатан пасти CO дастгирӣ мекунад, ки оксигени шабака на танҳо барвақттар озод мешавад, балки дар оксид кардани навъҳои миёнарави карбондор то CO₂ низ самараноктар аст.

Озодшавии барвақттар ва равшантари O₂ бо ҷудошавӣ ва интиқоли оксигени ҳаракатпазири шабака дар перовскити CaMn алоқаманд карда шудааст. Аммо сигналҳои TPR-MS нишондиҳандаи қавии ғайримустақими механизм мебошанд; онҳо мавқеи воқеии холигиҳои оксигенро дар ҳар қадами асосӣ дар вақти воқеӣ мустақим тасвир намекунанд.

Оё сохтор пас аз даврҳо нигоҳ дошта шуд?

Натиҷаҳои XRD нишон доданд, ки CMTF8341 ва CMTMF83311 пас аз 28 давр фазаҳои асосии марбут ба перовскитро нигоҳ дошта, фурӯпошии намоёни шабакаи кристаллиро аз сар нагузарондаанд. Иловаи Mg ба табдили бузурги фаза, ки чаҳорчӯбаи асосии кристаллиро вайрон кунад, наовардааст.

Дар тасвирҳои SEM байни ду мавод фарқи муҳими морфологӣ вуҷуд дорад. CMTF8341-и тару тоза сатҳи зичтар, лавҳашакл ва доначаҳои калон дорад. Пас аз даврҳо афзоиши дона, часпиш ва sintering-и маҳаллӣ мушоҳида шуда, гарчанде баъзе тарқишҳо ва ковокҳо пайдо шуданд, сохтор умуман зич монд. Ин зичшавӣ метавонад расидани газ ба минтақаҳои фаъоли дохилӣ ва интиқоли оксиген ба сатҳро душвор кунад.

CMTMF83311-и тару тоза сохтори ноҳамвортар ва ковоктар нишон дод. Пас аз даврҳо, гарчанде як миқдор sintering ва аз нав тартибёбии донаҳо ба вуҷуд омад, сохтори ковок ба таври назаррас нигоҳ дошта шуд. Ин устувории морфологӣ метавонад ба идомаи диффузияи метан ва таъмини оксигени шабака мусоидат кунад.

Таҳқиқот тақсимоти андозаи ковок, масоҳати сатҳи BET, устувории механикӣ ба фарсудашавӣ ё озмоиши шикастани зарраро пешниҳод намекунад. Аз ин рӯ нигоҳ доштани ковокҳо дар SEM набояд ҳамчун далели пурраи устувории механикии саноатӣ тафсир шавад.

Ҳисобҳои DFT кадом механизми атомистиро дастгирӣ карданд?

Ҳисобҳо дар нармафзори VASP бо равиши PBE-GGA ва усули PAW анҷом дода шуданд. Барои электронҳои d-и локализатсияшудаи Fe ва Mn аз DFT+U истифода шуд; U_eff(Fe) = 5,3 eV ва U_eff(Mn) = 4,5 eV интихоб шуданд. Энергияи буриши мавҷи ҳамвор 500 eV, шабакаи k-нуқта 3 × 3 × 1 ва қабати вакуум дар нормали сатҳ 15 Å буд. Сохторҳо бо поляризатсияи spin релакс карда шуданд; меъёри ҳамгароии қувва 0,01 eV Å^-1 ва меъёри ҳамгароии энергия 10^-5 eV таъин шуд.

Adsorpsiyon-и метан

Манфитар будани энергияи adsorpsiyon дар сатҳи Mg-дор нишон медиҳад, ки молекулаи CH₄ бо марказҳои Mn-и сатҳ қавитар таъсир мекунад.

Шикастани аввалин пайванди C-H

Мувофиқи профили энергия, ҳолати ибтидоии CMTF8341 -0,087 eV ва ҳолати гузариш 1,638 eV аст. Монеаи фаъолсозие, ки аз қиматҳои график ҳисоб шудааст, тақрибан 1,725 eV мебошад. Дар CMTMF83311, азбаски ҳолати ибтидоӣ -0,176 eV ва ҳолати гузариш 1,053 eV аст, монеаи мувофиқ тақрибан 1,229 eV мебошад.

Ҳамин тавр, дар модели Mg-дор монеаи ҳисобшудаи энергетикӣ барои шикастани аввалин пайванди C-H тақрибан 0,50 eV пасттар аст. Дар ин қадам навъҳои миёнарави сатҳии *CH₃ ва *OH ба вуҷуд меоянд.

Оксидшавии пайдарпайи CH_x

Иловаи Mg монеаи энергетикии ҳамаи қадамҳои асосиро кам накардааст. Хусусан дар баъзе қадамҳои миёнарави барвақти профили энергия, ҳолати гузариши CMTMF83311 метавонад аз сатҳи назоратӣ баландтар бошад. Баръакс, дар табдилҳои минбаъдаи навъҳои миёнарави *CH₂ ва *CH, роҳҳои оксидшавии амиқ ва ташаккули маҳсулот дар сатҳи Mg-дор энергияҳои пасттари гузариш ва ниҳоиро нишон додаанд.

Ин ҷузъиёт муҳим аст: таҳқиқот намегӯяд, ки иловаи Mg ҳар як қадами алоҳидаи кимиёвии роҳи реаксияро баробар тез мекунад. Беҳбудии умумӣ аз тағйироти якҷояи фаъолсозии ибтидоии метан, оксидшавии мусоидтари навъҳои миёнарави баъдӣ, ҷудошавии маҳсулот, ташаккули холигии оксиген ва муҳоҷирати оксиген ба вуҷуд меояд.

Ташаккули холигии оксиген ва муҳоҷирати оксиген

Манфитар будани энергияи ташаккули холигии оксиген нишон медиҳад, ки ҳолати нуқсондор пас аз хориҷ шудани оксигени шабака дар маводи Mg-дор мусоидтар аст. Коҳиши монеаи муҳоҷират аз 0,4555 eV то 0,3439 eV бошад нишон медиҳад, ки ҳаракати оксиген байни мавқеъҳои ҳамсояи шабака бо энергияи камтар рух дода метавонад.

Зичии ҳолатҳои электронӣ

Дар сатҳи тозаи CMTMF83311 ҳолатҳои Mn 3d дар наздикии сатҳи Fermi дар диапазони васеътари энергия паҳн шудаанд. Ҳампӯшонии ҳолатҳои O 2p бо Mn 3d/Ti 3d пайвастатар ба назар мерасад. Муаллифон инро бо тағйирёбии ҳамоҳангсозии маҳаллии Mn-O ва hybridization-и orbital алоқаманд мекунанд.

Пас аз adsorpsiyon-и CH₄ дар ҳар ду сатҳ байни ҳолатҳои Mn 3d ва ҳолатҳои вобаста ба карбон ва гидроген таъсири мутақобила мушоҳида шудааст. Паҳншавии васеътар ва пайвастатар дар сатҳи Mg-дор дастгирӣ мекунад, ки coupling-и электронӣ байни CH₄ ва марказҳои Mn-и сатҳ қавитар шудааст.

Механизми пешниҳодшуда қадам ба қадам чӣ гуна кор мекунад?

1. Иловаи Mg²⁺ тавозуни маҳаллии заряд ва шабакаи пайвандҳои металл-оксигенро тағйир медиҳад.
2. Вайроншавии маҳаллии шабака ва ҷуброни заряд холигиҳои оксигении сатҳӣ ва ҳаҷмиро зиёд мекунанд.
3. Молекулаи CH₄ дар сатҳи Mg-дор ба марказҳои Mn қавитар пайваст мешавад.
4. Аввалин пайванди C-H бо монеаи энергетикии пасттар шикаста шуда, *CH₃ ва *OH ҳосил мекунад.
5. CH₃, CH₂, CH ва навъҳои миёнарави карбондор пайдарпай оксид мешаванд.
6. Оксигени шабакае, ки дар сатҳ истифода мешавад, холигиҳои нав мегузорад.
7. Ба шарофати монеаи пасти муҳоҷирати оксиген, оксигени шабака аз минтақаҳои дохилӣ ба мавқеъҳои холӣ ҳаракат карда, сатҳро аз нав таъмин мекунад.
8. Навъҳои миёнарави карбондор то CO₂ ва навъҳои гидрогендор то H₂O пайвастатар оксид мешаванд.
9. Дар марҳилаи оксидшавӣ интиқолдиҳанда дубора бо оксиген пур шуда, барои даври нав омода мегардад.

Дар Шакли 6 маводи бе Mg бо холигиҳои ками оксиген, adsorpsiyon-и заифи CH₄ ва интиқоли сусти оксиген; маводи Mg-дор бошад бо холигиҳои бештар, adsorpsiyon-и қавӣ ва интиқоли тезтари оксиген муқоиса шудааст. Схема тафсири механистии муттаҳидаи натиҷаҳои таҷрибавӣ ва DFT мебошад; он филми мустақими микроскопии реаксия нест.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот кадомҳоянд?

• Назорати бе Mg ва чор таркиби Mg-дор дар як чаҳорчӯба муқоиса шудаанд.
• Ҳар шароити қабати собит на камтар аз се маротиба такрор шудааст.
• Кимиёи сатҳ, нуқсонҳои ҳаҷмӣ, сохтори кристаллӣ, морфология ва реаксияи фазаи газӣ бо техникаҳои гуногун якҷо арзёбӣ шудаанд.
• Он ки XPS ва EPR як намунаи якхеларо ҳамчун дорои баландтарин зичии нуқсонҳо муайян карданд, мувофиқати байни ченкуниҳоро таъмин мекунад.
• CH₄-TPR-MS нишон медиҳад, ки намудҳои ҳаракатпазири оксиген дар ҳарорати пасттар фаъол мешаванд.
• Ҳисобҳои DFT барои adsorpsiyon, фаъолшавии аввалин C-H, оксидшавии навъҳои миёнарав, ташаккули холигӣ ва муҳоҷирати оксиген шарҳи атомистӣ пешниҳод мекунанд.
• Табдили баланд на танҳо дар як давр, балки дар тамоми 28 даври redox пайгирӣ шудааст.
• Ба даст овардани табдили баланд дар шароити тақрибан стехиометрии φ = 1,01 аз ҷиҳати потенсиали кам кардани ниёзи интиқолдиҳандаи зиёдатии оксиген муҳим аст.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот кадомҳоянд?

• PDF-и омӯхташуда preprint буда, аз баррасии ҳамтоён нагузаштааст.
• Таҷрибаҳо дар қабати собити миқёси озмоишгоҳӣ гузаронида шуданд; реактори саноатии CLC-и пайваста ва бо гардиши мутақобил санҷида нашудааст.
• Сӯзишворӣ омехтаи %5 CH₄/N₂ мебошад. CO₂, буғи об, пайвастагиҳои сулфур ва дигар карбогидридҳои гази табиии воқеӣ санҷида нашудаанд.
• 28 давр нишондиҳандаи устувории кӯтоҳ ва миёнамуддат аст; далели умри кории садҳо ё ҳазорҳо давр нест.
• Фарсудашавии зарраҳо, устуворӣ ба шикастан, рафтори қабати моеъшаванда ва agglomeration ба таври миқдорӣ арзёбӣ нашудаанд.
• Гарчанде тасвирҳои SEM нигоҳ доштани сохтори ковокро нишон медиҳанд, масоҳати сатҳи BET ва тақсимоти андозаи ковокҳо гузориш нашудаанд.
• Ҷамъшавии карбон ё миқдори coke бо таҳлили миқдории алоҳида дода нашудааст.
• Холигиҳои оксиген бо сигналҳои XPS ва EPR дастгирӣ шудаанд; таҳқиқот харитаи operando-и зичии холигиҳоро ҳангоми реаксия пешниҳод намекунад.
• Ҳисобҳои DFT ба моделҳои идеализатсияшудаи сатҳ асос ёфтаанд. Онҳо метавонанд тамоми сатҳҳои бисёрфаза, нуқсондор ва динамикии гранулаҳои воқеиро намояндагӣ накунанд.
• Файлҳои дастгиркунанда ба монанди Шаклҳои S1-S4 ва Ҷадвали S1, ки дар PDF-и боршуда ба онҳо истинод шудааст, мавҷуд нестанд. Аз ин рӯ схемаи реактор, ҳамаи рақамҳои скрининг, спектрҳои иловагии XPS, моделҳои сатҳии DFT ва ҷадвали муфассали адабиёт аз ин файл мустақилона тасдиқ карда нашуданд.
• Самаранокии энергетикии тамоми корхона, арзиши гирифтани CO₂, таъсири давраи ҳаёт ва миқёспазирии иқтисодӣ ҳисоб нашудаанд.
• Дар версияи баъдан нашршудаи маҷалла сарлавҳа ва баъзе ибораҳо тағйир дода шудаанд. Ин мақола ба фарзияи комилан яксон будани тамоми матни версияи ниҳоии маҷалла такя намекунад.

Таҳқиқот чиро дастгирӣ мекунад?

• Иловаи Mg дар таркибҳои омӯхташудаи Ca-Mn-Ti-Fe сигналҳои XPS ва EPR-и вобаста ба холигии оксигенро зиёд кардааст.
• CMTMF83311 дар ҳамон шароит нисбат ба назорати бе Mg табдили баландтари CH₄ таъмин кардааст.
• Маводи Mg-дор оксигени шабакаро дар ҳарорати пасттар дастрас кардааст.
• Дар маводи Mg-дор adsorpsiyon-и ҳисобшудаи CH₄ қавитар, фаъолшавии аввалин C-H осонтар ва монеаи энергетикии муҳоҷирати оксиген пасттар аст.
• Сохтори ковок ва фазаҳои асосии кристаллӣ пас аз 28 давр асосан нигоҳ дошта шудаанд.
• Муҳандисии холигиҳои оксиген як равиши умедбахши тарҳрезӣ барои беҳтар кардани фаъолияти интиқолдиҳандаҳои оксигении ба CaMn асосёфта бе зиёд кардани бори металлҳои фаъоли гаронарзиш мебошад.

Таҳқиқот чиро исбот намекунад?

• Муваффақияти пайваста ва иқтисодӣ дар миқёси саноатӣ исбот нашудааст.
• Устувории дарозмуддат дар ҷараёнҳои воқеии гази табиӣ нишон дода нашудааст.
• Умри хизматии ҳазорҳо давр ё устувории механикӣ ба фарсудашавӣ муайян нашудааст.
• Бо ин таҷрибаҳо чен карда нашудааст, ки ҷаримаи умумии энергетикии корхонаи CLC сифр аст.
• Партобҳои NO_x мустақим чен нашудаанд.
• Нишон дода нашудааст, ки иловаи Mg ҳамаи қадамҳои асосии реаксияро алоҳида тез мекунад.
• Таъсири холигии оксиген бо ҳамаи навъҳои миёнарави пешниҳодшуда operando мустақим мушоҳида нашудааст.
• Арзиши тиҷоратии мавод, миқёси истеҳсол ва давраи ҳаёти экологӣ арзёбӣ нашудаанд.

Маънои он барои технология ва татбиқҳои энергетикӣ чист?

Саҳми муҳимтарини технологии таҳқиқот ин аст, ки нишон медиҳад фаъолсозии метан ва интиқоли оксигени шабака метавонанд дар як стратегияи муҳандисии нуқсон ҳамзамон беҳтар карда шаванд. Дар ҳоле ки равиши анъанавӣ илова кардани металли фаъолтар ба сатҳ мебошад, ин таҳқиқот ба танзими холигиҳои оксиген ва сохтори электронии шабакаи перовскит тамаркуз мекунад.

Ба даст овардани табдили баланд дар таносуби тақрибан стехиометрии оксиген/сӯзишворӣ метавонад дар оянда ба тарҳҳое саҳм гузорад, ки захираи камтари сахт ва истифодаи самараноктари оксигенро таъмин мекунанд. Аммо азбаски таҳқиқот пастшавии фишори реактор, миқдори сахти гардишкунанда ё истеъмоли воқеии энергияро чен накардааст, ин таъсирҳо натиҷаҳои эҳтимолии муҳандисӣ мебошанд, на фоидаҳои тасдиқшудаи корхона.

Таҳқиқот ба тарҳрезии интиқолдиҳандаҳои оксигении арзон ва бе металли қиматбаҳо самти механистӣ медиҳад. Дар марҳилаи баъдӣ озмоишҳои дарозмуддати реактори пайваста, ифлосиҳои воқеии сӯзишворӣ, фарсудашавии механикӣ, ҷамъшавии карбон, таҳаммулпазирӣ ба сулфур, фишори баланд ва арзёбии миқёспазирии иқтисодӣ лозиманд.

Усул ва бозёфтҳои таҳқиқот

Хулосаи усули таҷрибавӣ

Шароити тавсифкунӣ

Хулосаи усули DFT

Хулосаи техникии бозёфтҳои асосӣ

Натиҷаи асосӣ ин аст, ки иловаи Mg танҳо adsorpsiyon-и сатҳиро тағйир намедиҳад; балки бо таъсири якҷоя ба зичии нуқсонҳо, ҳарорати фаъолшавии оксиген, муҳоҷирати оксиген, сохтори электронии сатҳ ва морфологияи ковок табдили CH₄-ро зиёд мекунад.

Эзоҳи манбаъ ва усул

Номи пурраи аслии preprint-и боршуда: Mg-Induced Oxygen Vacancy Engineering Enables CH4-Fueled Chemical Looping Combustion

Муаллифон ва тартиби онҳо: Kexin Li; Lei Liu; Dewang Zeng; Yan Lin; Zhenshan Li; Zhenghua Rao; Zhiqiang Sun.

Ҳаммуаллифии аввал: Дар PDF изҳороти ҳаммуаллифи аввал ё саҳми баробар вуҷуд надорад.

Муаллифони масъул: Lei Liu ва Zhiqiang Sun.

Почтаҳои электронии муаллифони масъул: csu_liu@csu.edu.cn ва zqsun@csu.edu.cn.

Пайвастагиҳои институтсионалӣ

1. Kexin Li, Lei Liu, Zhenghua Rao ва Zhiqiang Sun: Hunan Engineering Research Center of Clean and Low-Carbon Energy Technology, School of Energy Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, Чин.
2. Dewang Zeng: Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096, Чин.
3. Yan Lin: Guangzhou Institute of Energy Conversion, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, Чин.
4. Zhenshan Li: Key Laboratory for Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education, Department of Energy and Power Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, Чин.

DOI-и preprint: 10.2139/ssrn.6946399

Платформаи preprint: SSRN.

Санаи нашри preprint: 15 июни 2026.

Ҳолати баррасии preprint: Таҳқиқоти боршуда аз баррасии ҳамтоён нагузаштааст. Дар ҳамаи саҳифаҳои PDF огоҳии “Preprint not peer reviewed” мавҷуд аст.

Пайванди расмии preprint:https://ssrn.com/abstract=6946399

Версияи баъдан нашршудаи маҷалла

Тасдиқи библиографӣ нишон медиҳад, ки таҳқиқот баъдан бо сарлавҳаи Mg-Induced Oxygen Vacancy Engineering Enables Efficient CH4-Fueled Chemical Looping Combustion нашр шудааст. Ба сарлавҳаи версияи маҷалла калимаи “Efficient” илова шудааст.

• Маҷалла: Carbon Capture Science & Technology
• Ҷилд: 20
• Рақами мақола: 100660
• Санаи нашри онлайн: 14 июли 2026
• DOI-и маҷалла: 10.1016/j.ccst.2026.100660
• Ношир: Elsevier Ltd., аз номи Institution of Chemical Engineers
• Пайванди расмии DOI:https://doi.org/10.1016/j.ccst.2026.100660

Мазмуни илмии ин мақолаи Verianla бар асоси preprint-и SSRN-и боркардаи корбар омода шудааст. Версияи баъдан нашршудаи маҷалла танҳо барои тасдиқи ҳувияти таҳқиқот, ҳолати нашр, сарлавҳаи ҷорӣ, DOI, маҷалла ва ношир истифода шудааст. Аз версияи маҷалла бозёфти нави илмӣ илова нашудааст.

Саҳми муаллифон

• Kexin Li: Усул, таҳқиқот, танзими маълумот, таҳлили расмӣ ва навиштани тарҳи аввал.
• Lei Liu: Консептуализатсия, усул, маблағгузорӣ, идоракунии лоиҳа ва бозбинии матн.
• Dewang Zeng: Усул, таҳлили расмӣ ва бозбинии матн.
• Yan Lin: Усул, таҳлили расмӣ ва бозбинии матн.
• Zhenshan Li: Усул ва бозбинии матн.
• Zhenghua Rao: Назорат ва бозбинии матн.
• Zhiqiang Sun: Таъмини захираҳо, назорат ва бозбинии матн.

Маблағгузорӣ: Таҳқиқот аз ҷониби Барномаи миллии асосии R&D-и Чин, Бунёди миллии илмҳои табиии Чин ва Барномаи инноватсияи илм ва технологияи музофоти Hunan дастгирӣ шудааст.

Бархӯрди манфиатҳо: Муаллифон изҳор кардаанд, ки манфиати молиявии маълум ё муносибати шахсие, ки метавонад ба таҳқиқот таъсир расонад, вуҷуд надорад.

Маҳдудиятҳои асосии методологӣ: Қабати собити миқёси озмоишгоҳӣ, сӯзишвории %5 CH₄/N₂, 28 давр, файлҳои дастгиркунандаи нопурра, сатҳҳои идеализатсияшудаи DFT ва набудани тасдиқ дар реактори воқеии саноатии гардишкунанда.

Ин таҳқиқот бар асоси версияи preprint, ки аз баррасии ҳамтоён нагузаштааст, баррасӣ шудааст; натиҷаҳо бояд бо дарназардошти ин маҳдудият хонда шаванд. Таҳқиқот барои муваффақияти саҳроии саноатӣ, умри дарозмуддати корхона, бартарии арзиши тиҷоратӣ ё самаранокии энергетикии тамоми система далел пешниҳод намекунад.