Díky nové technologii sladkosti je kyselá chuť praktičtější. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Inženýři z Riceovy univerzity přímo přeměňují oxid uhelnatý na kyselinu octovou (široce používanou chemikálii, která dodává octu silnou chuť) pomocí kontinuálního katalytického reaktoru, který dokáže efektivně využívat obnovitelnou elektřinu k výrobě vysoce čistých produktů.
Elektrochemický proces v laboratoři chemických a biomolekulárních inženýrů na Brown School of Engineering na Rice University vyřešil problém předchozích pokusů o redukci oxidu uhelnatého (CO) na kyselinu octovou. Tyto procesy vyžadují další kroky k čištění produktu.
Ekologický reaktor využívá jako hlavní katalyzátor nanometrovou kubickou měď a unikátní pevný elektrolyt.
Během 150 hodin nepřetržitého laboratorního provozu dosáhl obsah kyseliny octové ve vodném roztoku vyrobeném tímto zařízením až 2 %. Čistota kyselé složky dosahuje až 98 %, což je mnohem lepší než u kyselé složky produkované při dřívějších pokusech o katalytickou přeměnu oxidu uhelnatého na kapalné palivo.
Kyselina octová se používá jako konzervační látka v lékařství spolu s octem a dalšími potravinami. Používá se jako rozpouštědlo pro inkousty, barvy a nátěry; při výrobě vinylacetátu je vinylacetát prekurzorem běžného bílého lepidla.
Riceův proces je založen na reaktoru ve Wangově laboratoři a produkuje kyselinu mravenčí z oxidu uhličitého (CO2). Tento výzkum položil důležitý základ pro Wanga (nedávno jmenovaného Packardovým stipendistou), který obdržel grant Národní vědecké nadace (NSF) ve výši 2 milionů dolarů na pokračování ve zkoumání způsobů přeměny skleníkových plynů na kapalná paliva.
Wang řekl: „Vylepšujeme naše produkty z kyseliny mravenčí s jedním uhlíkem na kyselinu s dvěma uhlíky, což je náročnější.“ „Lidé tradičně vyrábějí kyselinu octovou v kapalných elektrolytech, ale stále mají špatný výkon a produkty představují problém se separací elektrolytů.“
Senftle dodal: „Kyselina octová se samozřejmě obvykle nesyntetizuje z CO nebo CO2.“ „To je pointa: absorbujeme odpadní plyn, který chceme redukovat, a přeměňujeme ho na užitečné produkty.“
Mezi měděným katalyzátorem a pevným elektrolytem bylo provedeno pečlivé propojení a pevný elektrolyt byl přenesen z reaktoru s kyselinou mravenčí. Wang řekl: „Měď někdy produkuje chemikálie dvěma různými cestami.“ „Může redukovat oxid uhelnatý na kyselinu octovou a alkohol. Navrhli jsme krychli s plochou, která dokáže řídit vazbu uhlík-uhlík, a okraje vazby uhlík-uhlík vedou ke kyselině octové spíše než k jiným produktům.“
Výpočetní model Senftleho a jeho týmu pomohl zpřesnit tvar krychle. Řekl: „Jsme schopni ukázat typ hran na krychli, což jsou v podstatě zvlněné povrchy. Pomáhají rozbít určité klíče CO, takže s produktem lze manipulovat tak či onak.“ Více míst na hranách pomáhá rozbít správnou vazbu ve správný čas.“
Senftler uvedl, že projekt je dobrou ukázkou toho, jak by měla být propojena teorie a experiment. Řekl: „Od integrace komponent v reaktoru až po mechanismus na atomové úrovni je to dobrý příklad mnoha úrovní inženýrství.“ „Zapadá do tématu molekulární nanotechnologie a ukazuje, jak ji můžeme rozšířit na zařízení v reálném světě.“
Wang uvedl, že dalším krokem ve vývoji škálovatelného systému je zlepšení stability systému a další snížení energie potřebné pro daný proces.
Hlavní osobou zodpovědnou za tento článek jsou postgraduální studenti Rice University Zhu Peng, Liu Chunyan a Xia Chuan, J. Evans Attwell-Welch, postdoktorandský výzkumník.
Můžete si být jisti, že naše redakce bude pečlivě sledovat každou zaslanou zpětnou vazbu a podnikne příslušné kroky. Váš názor je pro nás velmi důležitý.
Vaše e-mailová adresa slouží pouze k tomu, aby příjemce věděl, kdo e-mail odeslal. Ani vaše adresa, ani adresa příjemce nebudou použity k žádnému jinému účelu. Informace, které zadáte, se zobrazí ve vašem e-mailu, ale Phys.org je nebude uchovávat v žádné formě.
Zasílejte týdenní a/nebo denní aktualizace do vaší e-mailové schránky. Odhlásit se můžete kdykoli a vaše údaje nikdy nebudeme sdílet se třetími stranami.
Tyto webové stránky používají soubory cookie k usnadnění navigace, analýze vašeho používání našich služeb a poskytování obsahu od třetích stran. Používáním našich webových stránek potvrzujete, že jste si přečetli a rozumíte našim zásadám ochrany osobních údajů a podmínkám používání.