Den søte nye teknologien gjør den sure smaken mer praktisk. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2');});
Ingeniører ved Rice University omdanner karbonmonoksid direkte til eddiksyre (et mye brukt kjemikalie som gir eddik en sterk smak) gjennom en kontinuerlig katalytisk reaktor, som effektivt kan bruke fornybar elektrisitet til å produsere høyrensede produkter.
Den elektrokjemiske prosessen i laboratoriet til kjemiske og biomolekylære ingeniører ved Rice Universitys Brown School of Engineering har løst problemet med tidligere forsøk på å redusere karbonmonoksid (CO) til eddiksyre. Disse prosessene krever ytterligere trinn for å rense produktet.
Den miljøvennlige reaktoren bruker nanometerkubikk kobber som hovedkatalysator og en unik fast elektrolytt.
I løpet av 150 timer med kontinuerlig laboratoriedrift var eddiksyreinnholdet i den vandige løsningen produsert av dette utstyret opptil 2 %. Renheten til syrekomponenten er så høy som 98 %, noe som er langt bedre enn syrekomponenten produsert ved tidlige forsøk på å katalytisk omdanne karbonmonoksid til flytende drivstoff.
Eddiksyre brukes som konserveringsmiddel i medisinske applikasjoner sammen med eddik og annen mat. Brukes som løsemiddel for blekk, maling og belegg; i produksjonen av vinylacetat er vinylacetat forløperen til vanlig hvitt lim.
Rice-prosessen er basert på en reaktor i Wangs laboratorium og produserer maursyre fra karbondioksid (CO2). Denne forskningen la et viktig grunnlag for Wang (nylig utnevnt Packard Fellow), som mottok et stipend på 2 millioner dollar fra National Science Foundation (NSF) for å fortsette å utforske måter å omdanne klimagasser til flytende drivstoff.
Wang sa: «Vi oppgraderer produktene våre fra et ett-karbons kjemisk stoff maursyre til et to-karbons kjemisk stoff, noe som er mer utfordrende.» «Folk produserer tradisjonelt eddiksyre i flytende elektrolytter, men de har fortsatt dårlig ytelse, og produktene er problemet med elektrolyttseparasjon.»
Senftle la til: «Selvfølgelig syntetiseres vanligvis ikke eddiksyre fra CO eller CO2.» «Dette er poenget: Vi absorberer avgassen vi ønsker å redusere og gjør den om til nyttige produkter.»
Det ble utført en nøye kobling mellom kobberkatalysatoren og den faste elektrolytten, og den faste elektrolytten ble overført fra maursyrereaktoren. Wang sa: «Noen ganger vil kobber produsere kjemikalier langs to forskjellige veier.» «Det kan redusere karbonmonoksid til eddiksyre og alkohol. Vi designet en kube med en overflate som kan kontrollere karbon-karbon-koblingen, og kantene på karbon-karbon-koblingen fører til eddiksyre i stedet for andre produkter.»
Senftle og teamets beregningsmodell bidro til å forbedre formen på kuben. Han sa: «Vi er i stand til å vise typen kanter på kuben, som i utgangspunktet er mer korrugerte overflater. De bidrar til å bryte visse CO-nøkler, slik at produktet kan manipuleres på en eller annen måte.» Flere kantområder bidrar til å bryte riktig binding til riktig tid.»
Senftler sa at prosjektet er en god demonstrasjon av hvordan teori og eksperiment bør kobles sammen. Han sa: «Fra integreringen av komponenter i reaktoren til atomnivåmekanismen er dette et godt eksempel på mange nivåer av ingeniørkunst.» «Det passer inn i temaet molekylær nanoteknologi og viser hvordan vi kan utvide det til virkelige enheter.»
Wang sa at neste steg i utviklingen av et skalerbart system er å forbedre systemets stabilitet og ytterligere redusere energien som kreves for prosessen.
Postdoktorstudentene Zhu Peng, Liu Chunyan og Xia Chuan ved Rice University, og J. Evans Attwell-Welch, er hovedansvarlig for artikkelen.
Du kan være trygg på at redaksjonen vår vil følge nøye med på alle tilbakemeldinger vi sender inn og iverksette nødvendige tiltak. Din mening er svært viktig for oss.
E-postadressen din brukes kun til å gi mottakeren beskjed om hvem som sendte e-posten. Verken din adresse eller mottakerens adresse vil bli brukt til noe annet formål. Informasjonen du oppgir vil vises i e-posten din, men Phys.org vil ikke lagre den i noen form.
Send ukentlige og/eller daglige oppdateringer til innboksen din. Du kan når som helst melde deg av, og vi vil aldri dele opplysningene dine med tredjeparter.
Dette nettstedet bruker informasjonskapsler for å hjelpe navigasjonen, analysere bruken din av tjenestene våre og levere innhold fra tredjeparter. Ved å bruke nettstedet vårt bekrefter du at du har lest og forstått vår personvernerklæring og våre bruksvilkår.