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Zhang B, Zhang X. Prediction of the electron kinetics relevant for CO2 splitting using in situ propellant production technology: Effect of the gas composition. JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 2020; 128. [DOI: 10.1063/5.0015138] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 09/01/2023]
Abstract
Electron kinetics plays an essential role in CO2 splitting in non-equilibrium plasmas. Indigenous resources, particularly CO2 rich in the Martian atmosphere, are utilized as the feedstock for the technology of in situ propellant production (ISPP) in Mars missions. To obtain electron kinetics including electron energy distribution function (EEDF) and transport coefficients, a Boltzmann analysis is adopted. In view of ISPP in the upper Martian atmosphere, the complicated variation of the gas composition with the altitude in both dayside and nightside is considered. The composition of gas mixture is derived from the previous measurement data through site survey and numerical models. According to the results of calculation, altitude affects the behavior of EEDFs and transport coefficients in both dayside and nightside. The rapid drop in CO2 content and the rise in O content with altitude lead to a broader EEDF. The reduction of the critical breakdown electric field strength with the increasing altitude is ascribed to the combined effects of the decline of the attachment coefficient and enhancement of the ionization coefficient. The electron energy loss mechanism is presented for the analysis of energy efficiency. At low mean electron energy, electron energy is mostly transferred to vibrational levels of CO2. With the increasing electron energy, more energy-demanding processes, like ionization and electronic excitation, become essential pathways of energy loss.
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Affiliation(s)
- Bin Zhang
- School of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Science and Technology , Nanjing 210094, People’s Republic of China
| | - Xiaobing Zhang
- School of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Science and Technology , Nanjing 210094, People’s Republic of China
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Wilson SM, Tezel FH. CO 2 and CO adsorption equilibrium on ZSM-5 for different SiO 2/Al 2O 3 ratios. SEP SCI TECHNOL 2019. [DOI: 10.1080/01496395.2018.1518332] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/28/2022]
Affiliation(s)
- Sean M.W. Wilson
- Department of Chemical and Biological Engineering, University of Ottawa, Ottawa, ON, Canada
| | - F. Handan Tezel
- Department of Chemical and Biological Engineering, University of Ottawa, Ottawa, ON, Canada
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Mon M, Rivero‐Crespo MA, Ferrando‐Soria J, Vidal‐Moya A, Boronat M, Leyva‐Pérez A, Corma A, Hernández‐Garrido JC, López‐Haro M, Calvino JJ, Ragazzon G, Credi A, Armentano D, Pardo E. Synthesis of Densely Packaged, Ultrasmall Pt
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Clusters within a Thioether‐Functionalized MOF: Catalytic Activity in Industrial Reactions at Low Temperature. Angew Chem Int Ed Engl 2018; 57:6186-6191. [DOI: 10.1002/anie.201801957] [Citation(s) in RCA: 97] [Impact Index Per Article: 16.2] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/13/2018] [Revised: 03/26/2018] [Indexed: 12/20/2022]
Affiliation(s)
- Marta Mon
- Instituto de Ciencia Molecular (ICMOL). Universitat de València Paterna 46980 València Spain
| | - Miguel A. Rivero‐Crespo
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Jesús Ferrando‐Soria
- Instituto de Ciencia Molecular (ICMOL). Universitat de València Paterna 46980 València Spain
| | - Alejandro Vidal‐Moya
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Mercedes Boronat
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Antonio Leyva‐Pérez
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Avelino Corma
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Juan C. Hernández‐Garrido
- Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
- Instituto Universitario de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT). Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
| | - Miguel López‐Haro
- Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
- Instituto Universitario de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT). Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
| | - José J. Calvino
- Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
- Instituto Universitario de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT). Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
| | - Giulio Ragazzon
- Dipartimento di Chimica “G. Ciamician” University of Bologna Via Selmi 2 40126 Bologna Italy
| | - Alberto Credi
- Dipartimento di Chimica “G. Ciamician” University of Bologna Via Selmi 2 40126 Bologna Italy
- Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-alimentari University of Bologna Viale Fanin 50 40127 Bologna Italy
| | - Donatella Armentano
- Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche Università della Calabria 87030 Rende, Cosenza Italy
| | - Emilio Pardo
- Instituto de Ciencia Molecular (ICMOL). Universitat de València Paterna 46980 València Spain
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Mon M, Rivero‐Crespo MA, Ferrando‐Soria J, Vidal‐Moya A, Boronat M, Leyva‐Pérez A, Corma A, Hernández‐Garrido JC, López‐Haro M, Calvino JJ, Ragazzon G, Credi A, Armentano D, Pardo E. Synthesis of Densely Packaged, Ultrasmall Pt
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Clusters within a Thioether‐Functionalized MOF: Catalytic Activity in Industrial Reactions at Low Temperature. Angew Chem Int Ed Engl 2018. [DOI: 10.1002/ange.201801957] [Citation(s) in RCA: 18] [Impact Index Per Article: 3.0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 02/02/2023]
Affiliation(s)
- Marta Mon
- Instituto de Ciencia Molecular (ICMOL). Universitat de València Paterna 46980 València Spain
| | - Miguel A. Rivero‐Crespo
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Jesús Ferrando‐Soria
- Instituto de Ciencia Molecular (ICMOL). Universitat de València Paterna 46980 València Spain
| | - Alejandro Vidal‐Moya
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Mercedes Boronat
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Antonio Leyva‐Pérez
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Avelino Corma
- Instituto de Tecnología Química (UPV-CSIC). Universidad Politècnica de Valencia-Consejo Superior de Investigaciones Científicas Avda. de los Naranjos s/n 46022 Valencia Spain
| | - Juan C. Hernández‐Garrido
- Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
- Instituto Universitario de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT). Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
| | - Miguel López‐Haro
- Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
- Instituto Universitario de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT). Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
| | - José J. Calvino
- Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica. Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
- Instituto Universitario de Investigación en Microscopía Electrónica y Materiales (IMEYMAT). Facultad de Ciencias. Universidad de Cádiz Campus Río San Pedro, 11510 Puerto Real Cádiz Spain
| | - Giulio Ragazzon
- Dipartimento di Chimica “G. Ciamician” University of Bologna Via Selmi 2 40126 Bologna Italy
| | - Alberto Credi
- Dipartimento di Chimica “G. Ciamician” University of Bologna Via Selmi 2 40126 Bologna Italy
- Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-alimentari University of Bologna Viale Fanin 50 40127 Bologna Italy
| | - Donatella Armentano
- Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche Università della Calabria 87030 Rende, Cosenza Italy
| | - Emilio Pardo
- Instituto de Ciencia Molecular (ICMOL). Universitat de València Paterna 46980 València Spain
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Ducamp J, Bengaouer A, Baurens P, Fechete I, Turek P, Garin F. Statu quo sur la méthanation du dioxyde de carbone : une revue de la littérature. CR CHIM 2018. [DOI: 10.1016/j.crci.2017.07.005] [Citation(s) in RCA: 11] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
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Walspurger S, Haije WG, Louis B. CO2Reduction to Substitute Natural Gas: Toward a Global Low Carbon Energy System. Isr J Chem 2014. [DOI: 10.1002/ijch.201300135] [Citation(s) in RCA: 19] [Impact Index Per Article: 1.9] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/06/2022]
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Micro reactor design for Distributed Fuel Generation. ACTA ACUST UNITED AC 2010. [DOI: 10.1016/s1570-7946(10)28213-5] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register]
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Hwang HT, Harale A, Liu PK, Sahimi M, Tsotsis TT. A membrane-based reactive separation system for CO2 removal in a life support system. J Memb Sci 2008. [DOI: 10.1016/j.memsci.2008.02.018] [Citation(s) in RCA: 28] [Impact Index Per Article: 1.8] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/22/2022]
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