Yeni ve tatlı teknoloji, ekşi tadı daha pratik hale getiriyor. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Rice Üniversitesi'ndeki mühendisler, yenilenebilir elektriği verimli bir şekilde kullanarak yüksek saflıkta ürünler üretebilen sürekli bir katalitik reaktör aracılığıyla karbonmonoksiti doğrudan asetik aside (sirke güçlü bir tat veren yaygın olarak kullanılan bir kimyasal) dönüştürüyorlar.
Rice Üniversitesi Brown Mühendislik Fakültesi Kimya ve Biyomoleküler Mühendisleri Laboratuvarı'ndaki elektrokimyasal işlem, karbon monoksitin (CO) asetik aside indirgenmesine yönelik önceki girişimlerin sorununu çözdü. Bu işlemler, ürünün saflaştırılması için ek adımlar gerektiriyordu.
Çevre dostu reaktör, ana katalizör olarak nanometre küp bakır ve benzersiz bir katı elektrolit kullanmaktadır.
150 saatlik kesintisiz laboratuvar çalışması boyunca, bu ekipman tarafından üretilen sulu çözeltideki asetik asit içeriği %2'ye kadar çıktı. Asit bileşeninin saflığı %98 gibi yüksek bir seviyede olup, karbonmonoksiti katalitik olarak sıvı yakıta dönüştürme girişimlerinde elde edilen asit bileşeninden çok daha iyidir.
Asetik asit, sirke ve diğer gıdalarla birlikte tıbbi uygulamalarda koruyucu olarak kullanılır. Mürekkep, boya ve kaplamalar için çözücü olarak kullanılır; vinil asetat üretiminde ise sıradan beyaz tutkalın öncüsüdür.
Rice süreci, Wang'ın laboratuvarındaki bir reaktöre dayanmaktadır ve karbondioksitten (CO2) formik asit üretir. Bu araştırma, sera gazlarını sıvı yakıtlara dönüştürme yollarını araştırmaya devam etmek için 2 milyon dolarlık Ulusal Bilim Vakfı (NSF) hibesi alan Wang (yakın zamanda Packard Bursiyeri olarak atandı) için önemli bir temel oluşturmuştur.
Wang şunları söyledi: “Ürünlerimizi tek karbonlu kimyasal madde olan formik asitten iki karbonlu kimyasal maddeye yükseltiyoruz, bu daha zorlu bir süreç.” “İnsanlar geleneksel olarak asetik asidi sıvı elektrolitlerde üretiyorlar, ancak yine de performansları düşük ve ürünlerde elektrolit ayrışması sorunu var.”
Senftle şunları ekledi: "Elbette, asetik asit genellikle CO veya CO2'den sentezlenmez." "İşte asıl nokta: azaltmak istediğimiz atık gazı emip onu faydalı ürünlere dönüştürüyoruz."
Bakır katalizör ile katı elektrolit arasında dikkatli bir birleştirme işlemi gerçekleştirildi ve katı elektrolit formik asit reaktöründen aktarıldı. Wang şunları söyledi: “Bazen bakır, iki farklı yoldan kimyasallar üretir.” “Karbon monoksiti asetik aside ve alkole indirgeyebilir. Karbon-karbon birleşmesini kontrol edebilen bir yüze sahip bir küp tasarladık ve karbon-karbon birleşmesinin kenarları diğer ürünler yerine asetik aside yol açıyor.”
Senftle ve ekibinin hesaplamalı modeli, küpün şeklini iyileştirmeye yardımcı oldu. Şöyle dedi: “Küp üzerindeki kenar türlerini gösterebiliyoruz; bunlar temelde daha dalgalı yüzeyler. Belirli CO bağlarını kırmaya yardımcı oluyorlar, böylece ürün bir şekilde manipüle edilebiliyor. Daha fazla kenar noktası, doğru zamanda doğru bağı kırmaya yardımcı oluyor.”
Senftler, projenin teori ve deneyin nasıl birleştirilmesi gerektiğinin iyi bir göstergesi olduğunu söyledi. Şöyle dedi: “Reaktördeki bileşenlerin entegrasyonundan atomik seviyedeki mekanizmaya kadar, bu birçok mühendislik seviyesinin iyi bir örneğidir.” “Moleküler nanoteknoloji temasına uyuyor ve bunu gerçek dünya cihazlarına nasıl genişletebileceğimizi gösteriyor.”
Wang, ölçeklenebilir bir sistemin geliştirilmesindeki bir sonraki adımın, sistemin istikrarını iyileştirmek ve süreç için gereken enerjiyi daha da azaltmak olduğunu söyledi.
Rice Üniversitesi yüksek lisans öğrencileri Zhu Peng, Liu Chunyan ve Xia Chuan ile doktora sonrası araştırmacı J. Evans Attwell-Welch, makalenin ana sorumlusudur.
Emin olabilirsiniz ki, editör ekibimiz gönderilen her geri bildirimi yakından takip edecek ve gerekli önlemleri alacaktır. Görüşleriniz bizim için çok önemlidir.
E-posta adresiniz yalnızca alıcının e-postayı kimin gönderdiğini bilmesini sağlamak için kullanılır. Ne sizin adresiniz ne de alıcının adresi başka hiçbir amaçla kullanılmayacaktır. Girdiğiniz bilgiler e-postanızda görünecektir, ancak Phys.org bunları hiçbir şekilde saklamayacaktır.
E-posta kutunuza haftalık ve/veya günlük güncellemeler gönderiyoruz. İstediğiniz zaman aboneliğinizi iptal edebilirsiniz ve bilgilerinizi asla üçüncü taraflarla paylaşmayacağız.
Bu web sitesi, gezinmeyi kolaylaştırmak, hizmetlerimizi kullanımınızı analiz etmek ve üçüncü taraflardan içerik sağlamak için çerezler kullanmaktadır. Web sitemizi kullanarak, gizlilik politikamızı ve kullanım şartlarımızı okuduğunuzu ve anladığınızı onaylamış olursunuz.