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3D printing synthesis of catalysts

催化作用 3D打印 3d打印 材料科学 纳米技术 制造工程 工艺工程 化学 机械工程 工程类 生物化学
作者
Xianhui Zhao,Canan Karakaya,Moriko Qian,Rongge Zou,Weijie Zhang,Zhou Lü,Debtanu Maiti,Avik Samanta,Weiming Wan,Xiangbei Liu,Anisia Tiplea,Yan Li,Shaoqing Cui,Chenxi Wang,Hanwu Lei,Sherith Bankston,Sefa Yilmaz,Jingguang G. Chen,Soydan Ozcan
出处
期刊:Materials today sustainability [Elsevier BV]
卷期号:26: 100746-100746 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.mtsust.2024.100746
摘要

The catalyst industry generates approximately $20 billion every year globally and plays a major role in the energy production sector. Traditional industrial catalysts (e.g., pellets) typically have mass and heat transfer limitations, and cause a pressure drop in continuous-flow reactors, lowering the efficiency of the catalytic processes. 3D printing technology has evolved rapidly over the past decade, and the 3D printing of catalysts with desired geometries can address many of the above-stated challenges with traditional catalysts. However, challenges remain to be addressed and opportunities remain to be explored before the full potential in the design and 3D printing of novel catalysts can be realized. This article reviews the recent development in the 3D printing of catalysts. It summarizes the 3D printing design, dimension, property, and performance of 3D printed catalysts. The applications of 3D printed catalysts, such as reforming, wastewater treatment, and CO2 capture and removal, are discussed, with a techno-economic analysis and life cycle analysis. Future research directions and opportunities for 3D printing of catalysts are also highlighted.
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