Uusi makea teknologia tekee happamasta mausta käytännöllisemmän. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Ricen yliopiston insinöörit muuttavat hiilimonoksidia suoraan etikkahapoksi (laajalti käytetty kemikaali, joka antaa etikalle voimakkaan maun) jatkuvatoimisen katalyyttisen reaktorin avulla, joka voi tehokkaasti käyttää uusiutuvaa sähköä erittäin puhdistettujen tuotteiden tuottamiseen.
Rice Universityn Brown School of Engineeringin kemian- ja biomolekyyli-insinöörien laboratoriossa toteutettu sähkökemiallinen prosessi on ratkaissut aiempien yritysten ongelman hiilimonoksidin (CO) pelkistämiseksi etikkahapoksi. Nämä prosessit vaativat lisävaiheita tuotteen puhdistamiseksi.
Ympäristöystävällinen reaktori käyttää pääkatalyyttinä nanometrikuutiometrin kuparia ja ainutlaatuista kiinteää elektrolyyttiä.
150 tunnin jatkuvan laboratoriokäytön aikana tällä laitteistolla tuotetun vesiliuoksen etikkahappopitoisuus oli jopa 2 %. Happokomponentin puhtaus on jopa 98 %, mikä on huomattavasti parempi kuin happokomponentti, joka tuotettiin varhaisissa yrityksissä muuntaa hiilimonoksidia katalyyttisesti nestemäiseksi polttoaineeksi.
Etikkahappoa käytetään säilöntäaineena lääketieteellisissä sovelluksissa etikan ja muiden elintarvikkeiden ohella. Sitä käytetään liuottimena musteisiin, maaleihin ja pinnoitteisiin; vinyyliasetaatin tuotannossa vinyyliasetaatti on tavallisen valkoisen liiman esiaste.
Rice-prosessi perustuu Wangin laboratoriossa olevaan reaktoriin ja tuottaa muurahaishappoa hiilidioksidista (CO2). Tämä tutkimus loi tärkeän pohjan Wangille (joka nimitettiin hiljattain Packard-stipendiaatiksi), joka sai kahden miljoonan dollarin apurahan National Science Foundationilta (NSF) jatkaakseen kasvihuonekaasujen muuntamista nestemäisiksi polttoaineiksi.
Wang sanoi: ”Päivitämme tuotteitamme yksihiilisestä muurahaishaposta kaksihiiliseen kemikaaliin, mikä on haastavampaa.” ”Ihmiset tuottavat perinteisesti etikkahappoa nestemäisissä elektrolyyteissä, mutta niiden suorituskyky on edelleen heikko ja tuotteet ovat elektrolyyttien erottumisen ongelma.”
Senftle lisäsi: ”Etikkahappoa ei tietenkään yleensä syntetisoida hiilidioksidista tai hiilidioksidista.” ”Tämä on asian ydin: absorboimme jätekaasua, jota haluamme vähentää, ja muutamme sen hyödyllisiksi tuotteiksi.”
Kuparikatalyytin ja kiinteän elektrolyytin välille suoritettiin huolellinen kytkentä, ja kiinteä elektrolyytti siirrettiin muurahaishapporeaktorista. Wang sanoi: "Joskus kupari tuottaa kemikaaleja kahta eri reittiä pitkin." "Se voi pelkistää hiilimonoksidin etikkahapoksi ja alkoholiksi. Suunnittelimme kuution, jonka pinta voi hallita hiili-hiilikytkentää, ja hiili-hiilikytkentä johtaa etikkahappoon muiden tuotteiden sijaan."
Senftlen ja hänen tiiminsä laskennallinen malli auttoi tarkentamaan kuution muotoa. Hän sanoi: ”Pystymme osoittamaan kuution reunojen tyypin, jotka ovat pohjimmiltaan aaltoilevampia pintoja. Ne auttavat rikkomaan tiettyjä CO-avaimia, jotta tuotetta voidaan manipuloida tavalla tai toisella.” Useammat reunakohdat auttavat rikkomaan oikean sidoksen oikeaan aikaan.
Senftlerin mukaan projekti on hyvä esimerkki siitä, miten teoria ja kokeilu tulisi yhdistää. Hän sanoi: ”Reaktorin komponenttien integroinnista atomitason mekanismiin, tämä on hyvä esimerkki monista suunnittelun tasoista.” ”Se sopii molekyylinanoteknologian teemaan ja osoittaa, miten voimme laajentaa sitä reaalimaailman laitteisiin.”
Wang sanoi, että seuraava askel skaalautuvan järjestelmän kehittämisessä on parantaa järjestelmän vakautta ja vähentää prosessiin tarvittavaa energiaa entisestään.
Ricen yliopiston jatko-opiskelijat Zhu Peng, Liu Chunyan ja Xia Chuan. Artikkelin päävastuuhenkilönä toimii postdoc-tutkija J. Evans Attwell-Welch.
Voit olla varma, että toimituksemme seuraa tarkasti jokaista lähetettyä palautetta ja ryhtyy asianmukaisiin toimiin. Mielipiteesi on meille erittäin tärkeä.
Sähköpostiosoitettasi käytetään vain ilmoittamaan vastaanottajalle, kuka lähetti sähköpostin. Osoitettasi tai vastaanottajan osoitetta ei käytetä mihinkään muuhun tarkoitukseen. Antamasi tiedot näkyvät sähköpostissasi, mutta Phys.org ei säilytä niitä missään muodossa.
Lähetä viikoittaisia ​​ja/tai päivittäisiä päivityksiä sähköpostiisi. Voit peruuttaa tilauksen milloin tahansa, emmekä koskaan jaa tietojasi kolmansille osapuolille.
Tämä verkkosivusto käyttää evästeitä navigoinnin helpottamiseksi, palvelujemme käytön analysoimiseksi ja kolmansien osapuolten sisällön tarjoamiseksi. Käyttämällä verkkosivustoamme vahvistat, että olet lukenut ja ymmärtänyt tietosuojakäytäntömme ja käyttöehtomme.