A nova tecnoloxía doce fai que o sabor acedo sexa máis práctico. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Enxeñeiros da Universidade Rice están a converter directamente o monóxido de carbono en ácido acético (un produto químico amplamente utilizado que lle dá ao vinagre un sabor forte) mediante un reactor catalítico continuo, que pode usar eficientemente a electricidade renovable para producir produtos altamente purificados.
O proceso electroquímico no laboratorio de enxeñeiros químicos e biomoleculares da Escola de Enxeñaría Brown da Universidade Rice resolveu o problema dos intentos previos de reducir o monóxido de carbono (CO) a ácido acético. Estes procesos requiren pasos adicionais para purificar o produto.
O reactor respectuoso co medio ambiente usa cobre cúbico nanométrico como catalizador principal e un electrolito sólido único.
En 150 horas de funcionamento continuo no laboratorio, o contido de ácido acético na solución acuosa producida por este equipo chegou ao 2 %. A pureza do compoñente ácido chega ao 98 %, moito mellor que a do compoñente ácido producido polos primeiros intentos de converter catalíticamente o monóxido de carbono en combustible líquido.
O ácido acético úsase como conservante en aplicacións médicas xunto co vinagre e outros alimentos. Úsase como disolvente para tintas, pinturas e revestimentos; na produción de acetato de vinilo, o acetato de vinilo é o precursor da cola branca ordinaria.
O proceso Rice baséase nun reactor do laboratorio de Wang e produce ácido fórmico a partir de dióxido de carbono (CO2). Esta investigación sentou unha base importante para Wang (nomeado recentemente bolseiro Packard), que recibiu unha subvención de 2 millóns de dólares da Fundación Nacional para a Ciencia (NSF) para continuar explorando xeitos de converter os gases de efecto invernadoiro en combustibles líquidos.
Wang dixo: «Estamos a actualizar os nosos produtos, pasando de ser unha substancia química dun só carbono, o ácido fórmico, a unha substancia química de dous carbonos, o que supón un maior reto». «Tradicionalmente, a xente produce ácido acético en electrólitos líquidos, pero o rendemento segue sendo deficiente e os produtos presentan o problema da separación de electrólitos».
Senftle engadiu: «Por suposto, o ácido acético non se sintetiza normalmente a partir de CO ou CO2». «Esta é a cuestión: estamos a absorber os gases residuais que queremos reducir e a convertelos en produtos útiles».
Realizouse un acoplamento coidadoso entre o catalizador de cobre e o electrolito sólido, e o electrolito sólido transferiuse do reactor de ácido fórmico. Wang dixo: «Ás veces, o cobre produce substancias químicas por dúas vías diferentes». «Pode reducir o monóxido de carbono a ácido acético e alcol. Deseñamos un cubo cunha cara que pode controlar o acoplamento carbono-carbono, e as arestas do acoplamento carbono-carbono conducen ao ácido acético en lugar doutros produtos».
O modelo computacional de Senftle e o seu equipo axudou a refinar a forma do cubo. Dixo: «Somos capaces de mostrar o tipo de arestas do cubo, que basicamente son superficies máis onduladas. Axudan a romper certas claves de CO, de xeito que o produto se poida manipular dun xeito ou doutro». Máis sitios de arestas axudan a romper a unión correcta no momento adecuado.
Senftler dixo que o proxecto é unha boa demostración de como se deben conectar a teoría e o experimento. Dixo: «Desde a integración dos compoñentes no reactor ata o mecanismo a nivel atómico, este é un bo exemplo de moitos niveis de enxeñaría». «Encaixa no tema da nanotecnoloxía molecular e mostra como podemos estendela a dispositivos do mundo real».
Wang dixo que o seguinte paso no desenvolvemento dun sistema escalable é mellorar a estabilidade do sistema e reducir aínda máis a enerxía necesaria para o proceso.
Os estudantes de posgrao da Universidade Rice Zhu Peng, Liu Chunyan e Xia Chuan, J. Evans Attwell-Welch, investigador posdoutoral, é a principal persoa a cargo do artigo.
Podes estar seguro de que o noso equipo editorial vixiará de preto cada comentario enviado e tomará as medidas oportunas. A túa opinión é moi importante para nós.
O teu enderezo de correo electrónico só se usa para que o destinatario saiba quen enviou o correo electrónico. Nin o teu enderezo nin o enderezo do destinatario se usarán para ningún outro propósito. A información que introduzas aparecerá no teu correo electrónico, pero Phys.org non a gardará en ningún formato.
Envía actualizacións semanais e/ou diarias á túa caixa de entrada. Podes cancelar a subscrición en calquera momento e nunca compartiremos os teus datos con terceiros.
Este sitio web usa cookies para axudar na navegación, analizar o uso que fas dos nosos servizos e proporcionar contido de terceiros. Ao usar o noso sitio web, confirmas que liches e comprendes a nosa política de privacidade e as condicións de uso.