Den søde nye teknologi gør den sure smag mere praktisk. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2');});
Ingeniører ved Rice University omdanner kulilte direkte til eddikesyre (et udbredt kemikalie, der giver eddike en stærk smag) gennem en kontinuerlig katalytisk reaktor, som effektivt kan bruge vedvarende elektricitet til at producere højt oprensede produkter.
Den elektrokemiske proces i laboratoriet for kemiske og biomolekylære ingeniører på Rice Universitys Brown School of Engineering har løst problemet med tidligere forsøg på at reducere kulilte (CO) til eddikesyre. Disse processer kræver yderligere trin for at rense produktet.
Den miljøvenlige reaktor bruger nanometerkubikkobber som hovedkatalysator og en unik fast elektrolyt.
I 150 timers kontinuerlig laboratoriedrift var eddikesyreindholdet i den vandige opløsning produceret af dette udstyr op til 2 %. Syrekomponentens renhed er så høj som 98 %, hvilket er langt bedre end den syrekomponent, der blev produceret ved tidlige forsøg på katalytisk at omdanne kulilte til flydende brændstof.
Eddikesyre bruges som konserveringsmiddel i medicinske anvendelser sammen med eddike og andre fødevarer. Bruges som opløsningsmiddel til blæk, maling og belægninger; i produktionen af ​​vinylacetat er vinylacetat forløberen for almindelig hvid lim.
Rice-processen er baseret på en reaktor i Wangs laboratorium og producerer myresyre fra kuldioxid (CO2). Denne forskning lagde et vigtigt fundament for Wang (nylig udnævnt Packard Fellow), som modtog en bevilling på 2 millioner dollars fra National Science Foundation (NSF) til at fortsætte med at udforske måder at omdanne drivhusgasser til flydende brændstoffer.
Wang sagde: "Vi opgraderer vores produkter fra et kemisk stof med et enkelt kulstofindhold af myresyre til et kemisk stof med to kulstofindhold, hvilket er mere udfordrende." "Folk producerer traditionelt eddikesyre i flydende elektrolytter, men de har stadig dårlig ydeevne, og produkterne er et problem med elektrolytseparation."
Senftle tilføjede: "Selvfølgelig syntetiseres eddikesyre normalt ikke ud fra CO eller CO2." "Det er pointen: Vi absorberer den spildgas, vi ønsker at reducere, og omdanner den til nyttige produkter."
Der blev udført en omhyggelig kobling mellem kobberkatalysatoren og den faste elektrolyt, og den faste elektrolyt blev overført fra myresyrereaktoren. Wang sagde: "Nogle gange producerer kobber kemikalier ad to forskellige veje." "Det kan reducere kulilte til eddikesyre og alkohol. Vi designede en terning med en flade, der kan kontrollere kulstof-kulstof-koblingen, og kanterne af kulstof-kulstof-koblingen fører til eddikesyre snarere end andre produkter."
Senftle og hans teams beregningsmodel hjalp med at forfine kubens form. Han sagde: "Vi er i stand til at vise typen af ​​kanter på kuben, som grundlæggende er mere korrugerede overflader. De hjælper med at bryde visse CO-nøgler, så produktet kan manipuleres på den ene eller anden måde." Flere kantsteder hjælper med at bryde den rigtige binding på det rigtige tidspunkt."
Senftler sagde, at projektet er en god demonstration af, hvordan teori og eksperiment bør forbindes. Han sagde: "Fra integrationen af ​​komponenter i reaktoren til atommekanismen er dette et godt eksempel på mange niveauer af ingeniørkunst." "Det passer til temaet molekylær nanoteknologi og viser, hvordan vi kan udvide det til virkelige enheder."
Wang sagde, at det næste skridt i udviklingen af ​​et skalerbart system er at forbedre systemets stabilitet og yderligere reducere den energi, der kræves til processen.
De postdoc-studerende Zhu Peng, Liu Chunyan og Xia Chuan fra Rice University og J. Evans Attwell-Welch er hovedansvarlige for artiklen.
Du kan være sikker på, at vores redaktion nøje vil overvåge al feedback, vi sender, og vil træffe passende foranstaltninger. Din mening er meget vigtig for os.
Din e-mailadresse bruges kun til at fortælle modtageren, hvem der har sendt e-mailen. Hverken din adresse eller modtagerens adresse vil blive brugt til andre formål. De oplysninger, du indtaster, vil blive vist i din e-mail, men Phys.org vil ikke gemme dem i nogen form.
Send ugentlige og/eller daglige opdateringer til din indbakke. Du kan til enhver tid afmelde dig, og vi deler aldrig dine oplysninger med tredjeparter.
Denne hjemmeside bruger cookies til at hjælpe med navigationen, analysere din brug af vores tjenester og levere indhold fra tredjeparter. Ved at bruge vores hjemmeside bekræfter du, at du har læst og forstået vores privatlivspolitik og brugsbetingelser.