Noua tehnologie dulce face gustul acru mai practic. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Inginerii de la Universitatea Rice transformă direct monoxidul de carbon în acid acetic (o substanță chimică utilizată pe scară largă, care conferă oțetului un gust puternic) prin intermediul unui reactor catalitic continuu, care poate utiliza eficient energia electrică regenerabilă pentru a produce produse extrem de purificate.
Procesul electrochimic din laboratorul inginerilor chimiști și biomoleculari de la Școala de Inginerie Brown a Universității Rice a rezolvat problema încercărilor anterioare de a reduce monoxidul de carbon (CO) la acid acetic. Aceste procese necesită etape suplimentare pentru purificarea produsului.
Reactorul ecologic folosește cupru de dimensiuni nanometrice ca și catalizator principal și un electrolit solid unic.
În 150 de ore de funcționare continuă în laborator, conținutul de acid acetic din soluția apoasă produsă de acest echipament a fost de până la 2%. Puritatea componentei acide este de până la 98%, mult mai bună decât componenta acidă produsă prin încercările timpurii de conversie catalitică a monoxidului de carbon în combustibil lichid.
Acidul acetic este utilizat ca și conservant în aplicații medicale, împreună cu oțetul și alte alimente. Este folosit ca solvent pentru cerneluri, vopsele și acoperiri; în producția de acetat de vinil, acetatul de vinil este precursorul adezivului alb obișnuit.
Procesul Rice se bazează pe un reactor din laboratorul lui Wang și produce acid formic din dioxid de carbon (CO2). Această cercetare a pus o bază importantă pentru Wang (numit recent bursier Packard), care a primit o subvenție de 2 milioane de dolari de la Fundația Națională pentru Știință (NSF) pentru a continua explorarea modalităților de conversie a gazelor cu efect de seră în combustibili lichizi.
Wang a spus: „Ne modernizăm produsele de la o substanță chimică cu un singur carbon, acid formic, la o substanță chimică cu doi atomi de carbon, ceea ce este mai dificil.” „În mod tradițional, oamenii produc acid acetic în electroliți lichizi, dar aceștia au în continuare performanțe slabe, iar produsele prezintă problema separării electroliților.”
Senftle a adăugat: „Desigur, acidul acetic nu este de obicei sintetizat din CO sau CO2.” „Ideea este aceasta: absorbim gazele reziduale pe care vrem să le reducem și le transformăm în produse utile.”
S-a efectuat o cuplare atentă între catalizatorul de cupru și electrolitul solid, iar electrolitul solid a fost transferat din reactorul cu acid formic. Wang a spus: „Uneori, cuprul produce substanțe chimice pe două căi diferite.” „Poate reduce monoxidul de carbon la acid acetic și alcool. Am proiectat un cub cu o față care poate controla cuplarea carbon-carbon, iar marginile cuplajului carbon-carbon conduc la acid acetic, mai degrabă decât la alți produși.”
Modelul computațional al lui Senftle și al echipei sale a ajutat la rafinarea formei cubului. El a spus: „Suntem capabili să arătăm tipul de muchii de pe cub, care sunt practic suprafețe mai ondulate. Acestea ajută la ruperea anumitor chei de CO, astfel încât produsul să poată fi manipulat într-un fel sau altul.” Mai multe locuri de muchie ajută la ruperea legăturii potrivite la momentul potrivit.”
Senftler a spus că proiectul este o bună demonstrație a modului în care teoria și experimentul ar trebui să fie conectate. El a spus: „De la integrarea componentelor în reactor până la mecanismul la nivel atomic, acesta este un bun exemplu al mai multor niveluri de inginerie.” „Se potrivește temei nanotehnologiei moleculare și arată cum o putem extinde la dispozitive din lumea reală.”
Wang a spus că următorul pas în dezvoltarea unui sistem scalabil este îmbunătățirea stabilității sistemului și reducerea suplimentară a energiei necesare pentru proces.
Studenții absolvenți ai Universității Rice, Zhu Peng, Liu Chunyan și Xia Chuan, iar J. Evans Attwell-Welch, cercetător postdoctoral, este principala persoană responsabilă de această lucrare.
Puteți fi siguri că echipa noastră editorială va monitoriza îndeaproape fiecare feedback trimis și va lua măsurile corespunzătoare. Opinia dumneavoastră este foarte importantă pentru noi.
Adresa ta de e-mail este utilizată doar pentru a anunța destinatarul cine a trimis e-mailul. Nici adresa ta, nici adresa destinatarului nu vor fi utilizate în niciun alt scop. Informațiile pe care le introduci vor apărea în e-mailul tău, dar Phys.org nu le va păstra sub nicio formă.
Trimiteți actualizări săptămânale și/sau zilnice în căsuța dvs. poștală. Vă puteți dezabona oricând și nu vom partaja niciodată datele dvs. cu terțe părți.
Acest site web folosește cookie-uri pentru a ajuta navigarea, a analiza utilizarea serviciilor noastre și a oferi conținut de la terți. Prin utilizarea site-ului nostru web, confirmați că ați citit și ați înțeles politica noastră de confidențialitate și termenii de utilizare.