Nova slatka tehnologija čini kiseli okus praktičnijim. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Inženjeri na Sveučilištu Rice izravno pretvaraju ugljikov monoksid u octenu kiselinu (široko korištenu kemikaliju koja octu daje jak okus) putem kontinuiranog katalitičkog reaktora, koji može učinkovito koristiti obnovljivu električnu energiju za proizvodnju visoko pročišćenih proizvoda.
Elektrokemijski proces u laboratoriju kemijskih i biomolekularnih inženjera na Brown School of Engineering Sveučilišta Rice riješio je problem prethodnih pokušaja redukcije ugljičnog monoksida (CO) u octenu kiselinu. Ti procesi zahtijevaju dodatne korake za pročišćavanje produkta.
Ekološki prihvatljiv reaktor koristi nanometarski kubni bakar kao glavni katalizator i jedinstveni čvrsti elektrolit.
U 150 sati neprekidnog laboratorijskog rada, sadržaj octene kiseline u vodenoj otopini proizvedenoj ovom opremom bio je do 2%. Čistoća kisele komponente je čak 98%, što je daleko bolje od kisele komponente proizvedene ranim pokušajima katalitičke pretvorbe ugljičnog monoksida u tekuće gorivo.
Octena kiselina se koristi kao konzervans u medicinskim primjenama, zajedno s octom i drugom hranom. Koristi se kao otapalo za tinte, boje i premaze; u proizvodnji vinil acetata, vinil acetat je prekursor običnog bijelog ljepila.
Riceov proces temelji se na reaktoru u Wangovom laboratoriju i proizvodi mravlju kiselinu iz ugljikovog dioksida (CO2). Ovo istraživanje postavilo je važne temelje za Wanga (nedavno imenovanog Packardovog stipendista), koji je primio 2 milijuna dolara Nacionalne zaklade za znanost (NSF) za nastavak istraživanja načina pretvorbe stakleničkih plinova u tekuća goriva.
Wang je rekao: „Unapređujemo naše proizvode s mravlje kiseline s jednim atomom ugljika na dvougljičnu kemijsku tvar, što je izazovnije.“ „Ljudi tradicionalno proizvode octenu kiselinu u tekućim elektrolitima, ali i dalje imaju slabe performanse i proizvodi predstavljaju problem odvajanja elektrolita.“
Senftle je dodao: „Naravno, octena kiselina se obično ne sintetizira iz CO ili CO2.“ „U tome je poanta: apsorbiramo otpadni plin koji želimo smanjiti i pretvaramo ga u korisne proizvode.“
Pažljivo je provedeno spajanje između bakrenog katalizatora i krutog elektrolita, a kruti elektrolit je prenesen iz reaktora s mravljom kiselinom. Wang je rekao: „Ponekad bakar proizvodi kemikalije na dva različita puta.“ „Može reducirati ugljikov monoksid u octenu kiselinu i alkohol. Dizajnirali smo kocku s površinom koja može kontrolirati spajanje ugljik-ugljik, a rubovi ugljik-ugljikovog spajanja vode do octene kiseline, a ne do drugih produkata.“
Senftleov i timov računalni model pomogao je u usavršavanju oblika kocke. Rekao je: „Možemo prikazati vrstu rubova na kocki, koji su u osnovi valovitije površine. Oni pomažu u prekidanju određenih CO ključeva, tako da se proizvodom može manipulirati na ovaj ili onaj način.“ Više mjesta na rubovima pomaže u prekidanju prave veze u pravo vrijeme.
Senftler je rekao da je projekt dobra demonstracija kako bi teorija i eksperiment trebali biti povezani. Rekao je: „Od integracije komponenti u reaktoru do mehanizma na atomskoj razini, ovo je dobar primjer mnogih razina inženjerstva.“ „Odgovara temi molekularne nanotehnologije i pokazuje kako je možemo proširiti na uređaje iz stvarnog svijeta.“
Wang je rekao da je sljedeći korak u razvoju skalabilnog sustava poboljšanje stabilnosti sustava i daljnje smanjenje energije potrebne za proces.
Zhu Peng, Liu Chunyan i Xia Chuan, diplomirani studenti Sveučilišta Rice, glavni je voditelj rada postdoktorski istraživač J. Evans Attwell-Welch.
Možete biti sigurni da će naša redakcija pomno pratiti svaku poslanu povratnu informaciju i poduzeti odgovarajuće mjere. Vaše mišljenje nam je vrlo važno.
Vaša adresa e-pošte koristi se samo kako bi se primatelju javila osoba koja je poslala e-poštu. Ni vaša adresa ni adresa primatelja neće se koristiti ni u koju drugu svrhu. Podaci koje unesete pojavit će se u vašoj e-pošti, ali Phys.org ih neće čuvati ni u kojem obliku.
Šaljite tjedne i/ili dnevne novosti u svoju pristiglu poštu. Možete se odjaviti u bilo kojem trenutku i nikada nećemo dijeliti vaše podatke s trećim stranama.
Ova web stranica koristi kolačiće za pomoć u navigaciji, analizu vašeg korištenja naših usluga i pružanje sadržaja trećih strana. Korištenjem naše web stranice potvrđujete da ste pročitali i razumjeli našu politiku privatnosti i uvjete korištenja.