La nova tecnologia dolça fa que el gust agre sigui més pràctic. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Els enginyers de la Universitat Rice estan convertint directament el monòxid de carboni en àcid acètic (un producte químic molt utilitzat que dóna al vinagre un gust fort) mitjançant un reactor catalític continu, que pot utilitzar eficientment l'electricitat renovable per produir productes altament purificats.
El procés electroquímic al laboratori d'enginyers químics i biomoleculars de l'Escola d'Enginyeria Brown de la Universitat Rice ha resolt el problema dels intents anteriors de reduir el monòxid de carboni (CO) a àcid acètic. Aquests processos requereixen passos addicionals per purificar el producte.
El reactor respectuós amb el medi ambient utilitza coure cúbic nanomètric com a catalitzador principal i un electròlit sòlid únic.
En 150 hores de funcionament continu al laboratori, el contingut d'àcid acètic en la solució aquosa produïda per aquest equip va arribar al 2%. La puresa del component àcid és de fins al 98%, molt millor que el component àcid produït pels primers intents de convertir catalíticament el monòxid de carboni en combustible líquid.
L'àcid acètic s'utilitza com a conservant en aplicacions mèdiques juntament amb el vinagre i altres aliments. S'utilitza com a dissolvent per a tintes, pintures i recobriments; en la producció d'acetat de vinil, l'acetat de vinil és el precursor de la cola blanca ordinària.
El procés Rice es basa en un reactor del laboratori de Wang i produeix àcid fòrmic a partir de diòxid de carboni (CO2). Aquesta investigació va establir una base important per a Wang (recentment nomenat becari Packard), que va rebre una beca de 2 milions de dòlars de la National Science Foundation (NSF) per continuar explorant maneres de convertir els gasos d'efecte hivernacle en combustibles líquids.
Wang va dir: «Estem actualitzant els nostres productes, passant d'una substància química d'un sol carboni, l'àcid fòrmic, a una substància química de dos carbonis, cosa que és més difícil». «Tradicionalment, la gent produeix àcid acètic en electròlits líquids, però encara tenen un rendiment deficient i els productes presenten el problema de la separació d'electròlits».
Senftle va afegir: «És clar que l'àcid acètic no se sintetitza normalment a partir de CO o CO2». «Aquesta és la qüestió: estem absorbint els gasos residuals que volem reduir i convertint-los en productes útils».
Es va dur a terme un acoblament acurat entre el catalitzador de coure i l'electròlit sòlid, i l'electròlit sòlid es va transferir del reactor d'àcid fòrmic. Wang va dir: "De vegades, el coure produeix productes químics al llarg de dues vies diferents". "Pot reduir el monòxid de carboni a àcid acètic i alcohol. Vam dissenyar un cub amb una cara que pot controlar l'acoblament carboni-carboni, i les vores de l'acoblament carboni-carboni condueixen a l'àcid acètic en lloc d'altres productes".
El model computacional de Senftle i el seu equip va ajudar a refinar la forma del cub. Va dir: "Podem mostrar el tipus de vores del cub, que bàsicament són superfícies més corrugades. Ajuden a trencar certes claus de CO, de manera que el producte es pot manipular d'una manera o altra". Més llocs de vora ajuden a trencar l'enllaç correcte en el moment adequat.
Senftler va dir que el projecte és una bona demostració de com s'haurien de connectar la teoria i l'experiment. Va dir: "Des de la integració dels components al reactor fins al mecanisme a nivell atòmic, aquest és un bon exemple de molts nivells d'enginyeria". "Encaixa amb el tema de la nanotecnologia molecular i mostra com podem estendre-la a dispositius del món real".
Wang va dir que el següent pas en el desenvolupament d'un sistema escalable és millorar l'estabilitat del sistema i reduir encara més l'energia necessària per al procés.
Els estudiants de postgrau de la Universitat Rice Zhu Peng, Liu Chunyan i Xia Chuan, J. Evans Attwell-Welch, investigador postdoctoral, és el principal responsable de l'article.
Podeu estar segurs que el nostre equip editorial seguirà de prop tots els comentaris enviats i prendrà les mesures oportunes. La vostra opinió és molt important per a nosaltres.
La teva adreça electrònica només s'utilitza per fer saber al destinatari qui ha enviat el correu electrònic. Ni la teva adreça ni l'adreça del destinatari s'utilitzaran per a cap altre propòsit. La informació que introdueixis apareixerà al teu correu electrònic, però Phys.org no la guardarà en cap format.
Envia actualitzacions setmanals i/o diàries a la teva safata d'entrada. Pots donar-te de baixa en qualsevol moment i mai compartirem les teves dades amb tercers.
Aquest lloc web utilitza cookies per ajudar a la navegació, analitzar l'ús que feu dels nostres serveis i proporcionar contingut de tercers. En utilitzar el nostre lloc web, confirmeu que heu llegit i entès la nostra política de privacitat i les condicions d'ús.