Az új, édes technológia a savanyú ízt praktikusabbá teszi. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
A Rice Egyetem mérnökei egy folyamatos katalitikus reaktor segítségével közvetlenül ecetsavvá (egy széles körben használt vegyi anyaggá, amely erős ízt ad az ecetnek) alakítják a szén-monoxidot, amely hatékonyan képes megújuló villamos energiát felhasználni a nagy tisztaságú termékek előállításához.
A Rice Egyetem Brown Műszaki Iskolájának kémiai és biomolekuláris mérnökeinek laboratóriumában zajló elektrokémiai folyamat megoldotta a szén-monoxid (CO) ecetsavvá redukciójának korábbi kísérleteinek problémáját. Ezek a folyamatok további lépéseket igényelnek a termék tisztításához.
A környezetbarát reaktor nanométeres köbös rezet használ fő katalizátorként és egy egyedi szilárd elektrolitot.
150 órás folyamatos laboratóriumi működés során a berendezés által előállított vizes oldat ecetsavtartalma elérte a 2%-ot. A savas komponens tisztasága elérte a 98%-ot, ami messze jobb, mint a szén-monoxid folyékony üzemanyaggá történő katalitikus átalakításának korai kísérleteivel előállított savas komponensé.
Az ecetsavat tartósítószerként használják orvosi alkalmazásokban, az ecettel és más élelmiszerekkel együtt. Oldószerként használják tintákhoz, festékekhez és bevonatokhoz; a vinil-acetát gyártása során a vinil-acetát a közönséges fehér ragasztó prekurzora.
A Rice-eljárás Wang laboratóriumában található reaktoron alapul, és szén-dioxidból (CO2) állít elő hangyasavat. Ez a kutatás fontos alapot teremtett Wang számára (akit nemrégiben Packard-ösztöndíjassá neveztek ki), aki 2 millió dolláros Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) támogatást kapott, hogy folytassa az üvegházhatású gázok folyékony üzemanyagokká alakításának módjainak kutatását.
Wang elmondta: „Termékeinket az egy szénatomos hangyasavról két szénatomosra fejlesztjük, ami nagyobb kihívást jelent.” „Az emberek hagyományosan folyékony elektrolitokban állítanak elő ecetsavat, de ezek teljesítménye továbbra is gyenge, és a termékeknél problémát jelent az elektrolit-szétválás.”
Senftle hozzátette: „Természetesen az ecetsavat általában nem CO-ból vagy CO2-ből szintetizálják.” „A lényeg a következő: elnyeljük a csökkenteni kívánt hulladékgázt, és hasznos termékekké alakítjuk.”
A rézkatalizátor és a szilárd elektrolit között gondos összekapcsolást végeztek, majd a szilárd elektrolitot átvették a hangyasavas reaktorból. Wang elmondta: „A réz néha két különböző úton is termel vegyi anyagokat.” „A réz képes a szén-monoxidot ecetsavvá és alkohollá redukálni. Terveztünk egy kockát, amelynek felülete képes szabályozni a szén-szén összekapcsolódást, és a szén-szén összekapcsolódás szélei ecetsavhoz vezetnek, nem pedig más termékekhez.”
Senftle és csapata számítási modellje segített finomítani a kocka alakját. Azt mondta: „Meg tudjuk mutatni a kocka éleinek típusát, amelyek alapvetően hullámosabb felületek. Ezek segítenek bizonyos CO-kulcsok feltörésében, így a termék így vagy úgy manipulálható.” Több él segít a megfelelő kötés feltörésében a megfelelő időben.”
Senftler szerint a projekt jól szemlélteti, hogyan kell összekapcsolni az elméletet és a kísérleteket. „A reaktorban lévő komponensek integrációjától az atomi szintű mechanizmusig ez jó példa a mérnöki munka számos szintjére.” „Illeszkedik a molekuláris nanotechnológia témájához, és megmutatja, hogyan terjeszthetjük ki azt a valós eszközökre.”
Wang elmondta, hogy a skálázható rendszer fejlesztésének következő lépése a rendszer stabilitásának javítása és a folyamathoz szükséges energia további csökkentése.
A Rice Egyetem végzős hallgatói, Zhu Peng, Liu Chunyan és Xia Chuan, a tanulmány fő felelőse J. Evans Attwell-Welch posztdoktori kutató.
Biztos lehet benne, hogy szerkesztőségünk minden beküldött visszajelzést szorosan figyelemmel kísér, és megteszi a megfelelő lépéseket. Az Ön véleménye nagyon fontos számunkra.
Az e-mail címedet csak arra használjuk, hogy a címzett tudja, ki küldte az e-mailt. Sem az Ön címét, sem a címzett címét semmilyen más célra nem használjuk fel. A megadott információk megjelennek az e-mailedben, de a Phys.org semmilyen formában nem tárolja azokat.
Heti és/vagy napi frissítéseket küldünk a postaládájába. Bármikor leiratkozhat, és soha nem osztjuk meg adatait harmadik felekkel.
Ez a weboldal sütiket használ a navigáció megkönnyítésére, szolgáltatásaink használatának elemzésére és harmadik féltől származó tartalmak biztosítására. Weboldalunk használatával Ön megerősíti, hogy elolvasta és megértette adatvédelmi irányelveinket és felhasználási feltételeinket.