Новая тэхналогія салодкага робіць кіслы смак больш практычным. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Інжынеры з Універсітэта Райса непасрэдна пераўтвараюць чадны газ у воцатную кіслату (шырока выкарыстоўванае хімічнае рэчыва, якое надае воцату моцны смак) праз каталітычны рэактар ​​бесперапыннага дзеяння, які можа эфектыўна выкарыстоўваць аднаўляльную электраэнергію для вытворчасці высокаачышчаных прадуктаў.
Электрахімічны працэс, праведзены ў лабараторыі хімічных і біямалекулярных інжынераў у Інжынернай школе Браўна пры Універсітэце Райса, вырашыў праблему папярэдніх спроб аднавіць аксід вугляроду (CO) да воцатнай кіслаты. Гэтыя працэсы патрабуюць дадатковых этапаў ачысткі прадукту.
Экалагічна чысты рэактар ​​выкарыстоўвае нанакубічную медзь у якасці асноўнага каталізатара і ўнікальны цвёрды электраліт.
За 150 гадзін бесперапыннай працы ў лабараторыі ўтрыманне воцатнай кіслаты ў водным растворы, атрыманым з дапамогай гэтага абсталявання, дасягнула 2%. Чысціня кіслотнага кампанента дасягае 98%, што значна лепш, чым у кіслотнага кампанента, атрыманага ў выніку ранніх спроб каталітычнага пераўтварэння чаднага газу ў вадкае паліва.
Воцатная кіслата выкарыстоўваецца ў якасці кансерванта ў медыцынскіх мэтах разам з воцатам і іншымі харчовымі прадуктамі. Выкарыстоўваецца ў якасці растваральніка для чарнілаў, фарбаў і пакрыццяў; пры вытворчасці вінілацэтату вінілацэтат з'яўляецца папярэднікам звычайнага белага клею.
Працэс Райса заснаваны на рэактары ў лабараторыі Ванга і вырабляе мурашыную кіслату з вуглякіслага газу (CO2). Гэта даследаванне заклала важную аснову для Ванга (нядаўна прызначанага стыпендыята Packard), які атрымаў грант Нацыянальнага навуковага фонду (NSF) у памеры 2 мільёнаў долараў на працяг вывучэння спосабаў пераўтварэння парніковых газаў у вадкае паліва.
Ван сказаў: «Мы пераходзім з аднавугляроднага хімічнага рэчыва мурашынай кіслаты на двухвугляроднае хімічнае рэчыва, што з'яўляецца больш складанай задачай». «Традыцыйна людзі вырабляюць воцатную кіслату ў вадкіх электралітах, але яны ўсё яшчэ маюць нізкія характарыстыкі, і прадукты маюць праблему падзелу электралітаў».
Сенфтл дадаў: «Вядома, воцатную кіслату звычайна не сінтэзуюць з CO або CO2». «У гэтым і сэнс: мы паглынаем адпрацаваны газ, які хочам скараціць, і ператвараем яго ў карысныя прадукты».
Было праведзена стараннае злучэнне меднага каталізатара і цвёрдага электраліта, і цвёрды электраліт быў перанесены з рэактара з мурашынай кіслатой. Ван сказаў: «Часам медзь будзе ўтвараць хімічныя рэчывы па двух розных шляхах». «Яна можа аднаўляць чадны газ да воцатнай кіслаты і спірту. Мы распрацавалі куб з гранню, якая можа кантраляваць сувязь вуглярод-вуглярод, і краі сувязі вуглярод-вуглярод прыводзяць да ўтварэння воцатнай кіслаты, а не іншых прадуктаў».
Вылічальная мадэль Сенфтла і яго каманды дапамагла ўдасканаліць форму куба. Ён сказаў: «Мы можам паказаць тып рэбраў на кубе, якія ў асноўным з'яўляюцца больш гафрыраванымі паверхнямі. Яны дапамагаюць разарваць пэўныя ключы CO, каб прадукт можна было маніпуляваць тым ці іншым спосабам». Большая колькасць рэбраў дапамагае разарваць патрэбную сувязь у патрэбны час».
Зенфтлер сказаў, што праект з'яўляецца добрай дэманстрацыяй таго, як тэорыя і эксперымент павінны быць звязаны. Ён сказаў: «Ад інтэграцыі кампанентаў у рэактары да механізму на атамным узроўні — гэта добры прыклад многіх узроўняў інжынерыі». «Гэта адпавядае тэме малекулярнай нанатэхналогіі і паказвае, як мы можам пашырыць яе на рэальныя прылады».
Ван сказаў, што наступным крокам у распрацоўцы маштабуемай сістэмы з'яўляецца павышэнне стабільнасці сістэмы і далейшае зніжэнне энергіі, неабходнай для працэсу.
Аспіранты Універсітэта Райса Чжу Пэн, Лю Чуньян і Ся Чуань, а таксама Дж. Эванс Атвел-Уэлч, які з'яўляецца галоўным адказным за напісанне артыкула.
Вы можаце быць упэўнены, што наша рэдакцыя будзе ўважліва сачыць за кожным дасланым водгукам і прыме адпаведныя меры. Ваша меркаванне вельмі важнае для нас.
Ваш адрас электроннай пошты выкарыстоўваецца толькі для таго, каб атрымальнік ведаў, хто адправіў ліст. Ні ваш адрас, ні адрас атрымальніка не будуць выкарыстоўвацца для якіх-небудзь іншых мэтаў. Уведзеная вамі інфармацыя будзе адлюстроўвацца ў вашым лісце, але Phys.org не будзе захоўваць яе ў якой-небудзь форме.
Дасылайце штотыднёвыя і/або штодзённыя абнаўленні на вашу паштовую скрыню. Вы можаце адпісацца ў любы час, і мы ніколі не будзем перадаваць вашы дадзеныя трэцім асобам.
Гэты вэб-сайт выкарыстоўвае файлы cookie для палягчэння навігацыі, аналізу выкарыстання вамі нашых паслуг і прадастаўлення кантэнту ад трэціх асоб. Карыстаючыся нашым вэб-сайтам, вы пацвярджаеце, што прачыталі і зразумелі нашу палітыку прыватнасці і ўмовы карыстання.