Sladka nova tehnologija naredi kisli okus bolj praktičen. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Inženirji na Univerzi Rice neposredno pretvarjajo ogljikov monoksid v ocetno kislino (široko uporabljeno kemikalijo, ki daje kisu močan okus) s pomočjo neprekinjenega katalitičnega reaktorja, ki lahko učinkovito uporablja obnovljivo električno energijo za proizvodnjo visoko prečiščenih izdelkov.
Elektrokemični postopek v laboratoriju kemijskih in biomolekularnih inženirjev na Brown School of Engineering Univerze Rice je rešil problem prejšnjih poskusov redukcije ogljikovega monoksida (CO) v ocetno kislino. Ti postopki zahtevajo dodatne korake za čiščenje produkta.
Okolju prijazen reaktor uporablja nanometrski kubični baker kot glavni katalizator in edinstven trdni elektrolit.
V 150 urah neprekinjenega delovanja laboratorija je bila vsebnost ocetne kisline v vodni raztopini, ki jo je proizvedla ta oprema, do 2 %. Čistost kisle komponente je kar 98 %, kar je veliko bolje od kisle komponente, ki je nastala pri zgodnjih poskusih katalitične pretvorbe ogljikovega monoksida v tekoče gorivo.
Ocetna kislina se v medicini uporablja kot konzervans skupaj s kisom in drugimi živili. Uporablja se kot topilo za črnila, barve in premaze; pri proizvodnji vinil acetata je vinil acetat predhodnik navadnega belega lepila.
Riceov postopek temelji na reaktorju v Wangovem laboratoriju in proizvaja mravljinčno kislino iz ogljikovega dioksida (CO2). Ta raziskava je postavila pomembne temelje za Wanga (nedavno imenovanega za Packardovega sodelavca), ki je prejel 2 milijona dolarjev nepovratnih sredstev Nacionalne znanstvene fundacije (NSF) za nadaljnje raziskovanje načinov pretvorbe toplogrednih plinov v tekoča goriva.
Wang je dejal: »Naše izdelke nadgrajujemo iz enoogljične kemikalije mravljinčne kisline v dvoogljično kemikalijo, kar je bolj zahtevno.« »Ljudje tradicionalno proizvajajo ocetno kislino v tekočih elektrolitih, vendar so njihove zmogljivosti še vedno slabe, izdelki pa predstavljajo težavo pri ločevanju elektrolitov.«
Senftle je dodal: »Seveda se ocetna kislina običajno ne sintetizira iz CO ali CO2.« »Bistvo je, da absorbiramo odpadni plin, ki ga želimo zmanjšati, in ga spreminjamo v uporabne izdelke.«
Med bakrovim katalizatorjem in trdnim elektrolitom je bila izvedena skrbna sklopitev, trdni elektrolit pa je bil prenesen iz reaktorja z mravljinčno kislino. Wang je dejal: »Včasih baker proizvaja kemikalije po dveh različnih poteh.« »Ogljikov monoksid lahko reducira v ocetno kislino in alkohol. Zasnovali smo kocko s ploskvijo, ki lahko nadzoruje sklopitev ogljik-ogljik, robovi sklopitve pa vodijo do ocetne kisline in ne do drugih produktov.«
Senftle in računalniški model njegove ekipe sta pomagala izpopolniti obliko kocke. Dejal je: »Prikazali smo lahko vrsto robov na kocki, ki so v bistvu bolj valovite površine. Pomagajo prekiniti določene ključe CO, tako da je mogoče izdelek tako ali drugače manipulirati.« Več robnih mest pomaga prekiniti pravo vez ob pravem času.«
Senftler je dejal, da je projekt dober primer, kako naj bi bila teorija in eksperiment povezana. Dejal je: »Od integracije komponent v reaktorju do mehanizma na atomski ravni je to dober primer mnogih ravni inženiringa.« »Ujema se s temo molekularne nanotehnologije in kaže, kako jo lahko razširimo na naprave iz resničnega sveta.«
Wang je dejal, da je naslednji korak pri razvoju skalabilnega sistema izboljšanje stabilnosti sistema in nadaljnje zmanjšanje energije, potrebne za proces.
Glavni avtor članka so podiplomski študenti Univerze Rice Zhu Peng, Liu Chunyan in Xia Chuan ter podoktorski raziskovalec J. Evans Attwell-Welch.
Lahko ste prepričani, da bo naše uredništvo pozorno spremljalo vsako poslano povratno informacijo in ustrezno ukrepalo. Vaše mnenje nam je zelo pomembno.
Vaš e-poštni naslov se uporablja le za to, da prejemnik ve, kdo je poslal e-pošto. Niti vaš naslov niti naslov prejemnika ne bosta uporabljena za noben drug namen. Podatki, ki jih vnesete, se bodo prikazali v vašem e-poštnem sporočilu, vendar jih Phys.org ne bo hranil v nobeni obliki.
Pošljite tedenske in/ali dnevne posodobitve v svoj nabiralnik. Od prejemanja obvestil se lahko kadar koli odjavite in vaših podatkov ne bomo nikoli delili s tretjimi osebami.
To spletno mesto uporablja piškotke za pomoč pri navigaciji, analizo vaše uporabe naših storitev in zagotavljanje vsebin tretjih oseb. Z uporabo našega spletnega mesta potrjujete, da ste prebrali in razumeli našo politiko zasebnosti in pogoje uporabe.