en grønnere, enklere måte å lage syngas
ucla og Rice forskere utvikle ny metode for å produsere viktig industrigass
Forskere fra UCLA Samueli School Of Engineering, Rice University og Uc Santa Barbara har utviklet en enklere og grønnere måte å lage syngas.
en studie som beskriver deres arbeid, er publisert i Dag I Nature Energy.
Syngas (begrepet er kort for «syntesegass») er en blanding av karbonmonoksid og hydrogengasser. Det brukes til å lage ammoniakk, metanol, andre industrielle kjemikalier og drivstoff. Den vanligste prosessen for å lage syngas er kullforgasning, som bruker damp og oksygen (fra luft) ved høye temperaturer, en prosess som produserer store mengder karbondioksid.
En mer miljøvennlig måte å skape syngas, kalt metan tørr reformering, innebærer å få to potente klimagasser til å reagere-metan (for eksempel fra naturgass) og karbondioksid. Men denne prosessen er ikke mye brukt på industrielle skalaer, delvis fordi det krever temperaturer på minst 1300 grader Fahrenheit (700 grader Celsius) for å starte kjemisk reaksjon.
i løpet av det siste tiåret har forskere forsøkt å forbedre prosessen for å lage syngas ved hjelp av ulike metalllegeringer som kan katalysere den nødvendige kjemiske reaksjonen ved lavere temperaturer. Men testene var enten ineffektive eller resulterte i at metallkatalysatorene ble dekket av koks, en rest av det meste karbon som bygger seg opp under prosessen.
i den nye forskningen fant ingeniører en mer egnet katalysator: kobber med noen få atomer av edelt metall ruthenium utsatt for synlig lys. Formet som en liten bump om 5 nanometer i diameter (et nanometer er en milliarddel av en meter) og ligger på toppen av en metalloksidstøtte, muliggjør den nye katalysatoren en kjemisk reaksjon som selektivt produserer syngas fra de to drivhusgassene ved hjelp av synlig lys for å drive reaksjonen uten å kreve ytterligere termisk energiinngang.
i tillegg krever prosessen i prinsippet bare konsentrert sollys, som også forhindrer opphopning av koks som plaget tidligere metoder.
» Syngas brukes allestedsnærværende i den kjemiske industrien for å skape mange kjemikalier og materialer som gjør vårt daglige liv,» Sa Emily Carter, en ucla distinguished professor of chemical and biomolecular engineering, og en tilsvarende forfatter av papiret. «Det som er spennende med denne nye prosessen er at den gir muligheten til å reagere fangede klimagasser-redusere karbonutslipp til atmosfæren — samtidig som du lager dette kritiske kjemiske råstoffet ved hjelp av en billig katalysator og fornybar energi i form av sollys i stedet for å bruke fossile brensler.»
Carter er OGSÅ UCLAS executive vice chancellor og provost.
John Mark Martirez, en ucla assisterende prosjektforsker, utførte kvantemekanisk analyse av reaksjonen, som viser den trinnvise, atom-for-atom-prosessen av den kjemiske reaksjonen som skaper gassene.
studiens første forfatter Er Linan Zhou, postdoktor ved Rice. Andre seniorforfattere inkluderer professorer Fra Rice, Naomi Halas Og Peter Nordlander, og Fra Uc Santa Barbara, ledet av Phillip Christopher.
forskningen ble støttet Av Air Force Office Of Scientific Research via Department of Defense tverrfaglig universitet forskningsinitiativ program, og Av Welch Foundation, som støtter grunnleggende forskning i kjemi.
