Նոր քաղցր տեխնոլոգիան թթու համն ավելի գործնական է դարձնում։ googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Ռայսի համալսարանի ինժեներները անընդհատ կատալիտիկ ռեակտորի միջոցով ածխածնի մոնօքսիդը անմիջապես վերածում են քացախաթթվի (լայնորեն օգտագործվող քիմիական նյութ, որը քացախին տալիս է ուժեղ համ), որը կարող է արդյունավետորեն օգտագործել վերականգնվող էլեկտրաէներգիան՝ բարձր մաքրված արտադրանք ստանալու համար։
Ռայսի համալսարանի Բրաունի ճարտարագիտական ​​դպրոցի քիմիական և կենսամոլեկուլային ինժեներների լաբորատորիայում էլեկտրաքիմիական գործընթացը լուծել է ածխածնի մոնօքսիդը (CO) քացախաթթվի վերածելու նախորդ փորձերի խնդիրը: Այս գործընթացները պահանջում են լրացուցիչ քայլեր արդյունքը մաքրելու համար:
Էկոլոգիապես մաքուր ռեակտորը որպես հիմնական կատալիզատոր օգտագործում է նանոմետրական խորանարդիկ պղինձ և եզակի պինդ էլեկտրոլիտ։
150 ժամ լաբորատոր անընդմեջ աշխատանքի արդյունքում այս սարքավորման կողմից ստացված ջրային լուծույթում քացախաթթվի պարունակությունը կազմել է մինչև 2%: Թթվային բաղադրիչի մաքրությունը հասնում է մինչև 98%, ինչը շատ ավելի լավ է, քան ածխածնի մոնօքսիդը հեղուկ վառելիքի կատալիտիկորեն փոխակերպելու վաղ փորձերի արդյունքում ստացված թթվային բաղադրիչը:
Քացախաթթուն օգտագործվում է որպես պահպանիչ բժշկական կիրառություններում՝ քացախի և այլ սննդամթերքի հետ միասին: Օգտագործվում է որպես լուծիչ թանաքների, ներկերի և ծածկույթների համար. վինիլացետատի արտադրության մեջ վինիլացետատը սովորական սպիտակ սոսինձի նախորդն է:
Ռայսի գործընթացը հիմնված է Վանի լաբորատորիայի ռեակտորի վրա և ածխաթթու գազից (CO2) արտադրում է մրջնաթթու։ Այս հետազոտությունը կարևոր հիմք դրեց Վանի (վերջերս նշանակվել է Պակարդի անդամ) համար, ով ստացավ 2 միլիոն դոլարի դրամաշնորհ Ազգային գիտական ​​հիմնադրամից (NSF)՝ շարունակելու ուսումնասիրել ջերմոցային գազերը հեղուկ վառելիքի վերածելու եղանակները։
Վանն ասաց. «Մենք մեր արտադրանքը մեկ ածխածնային քիմիական նյութից՝ մրջնաթթվից, արդիականացնում ենք երկածխածնային քիմիական նյութի, ինչն ավելի մարտահրավեր է»։ «Մարդիկ ավանդաբար քացախաթթու են արտադրում հեղուկ էլեկտրոլիտներում, բայց դրանք դեռևս վատ արտադրողականություն ունեն, և արտադրանքը էլեկտրոլիտների բաժանման խնդիր է»։
Սենֆտլը հավելեց. «Իհարկե, քացախաթթուն սովորաբար չի սինթեզվում CO-ից կամ CO2-ից»։ «Խոսքը սրա մասին է. մենք կլանում ենք այն թափոն գազը, որը ցանկանում ենք նվազեցնել, և այն վերածում ենք օգտակար արտադրանքի»։
Պղնձի կատալիզատորի և պինդ էլեկտրոլիտի միջև զգույշ կապ է իրականացվել, և պինդ էլեկտրոլիտը տեղափոխվել է մրջնաթթվի ռեակտորից։ Վանն ասել է. «Երբեմն պղինձը քիմիական նյութեր է արտադրում երկու տարբեր ուղիներով»։ «Այն կարող է ածխածնի մոնօքսիդը վերականգնել քացախաթթվի և սպիրտի։ Մենք նախագծել ենք խորանարդ, որի մակերեսը կարող է կառավարել ածխածին-ածխածին կապը, և ածխածին-ածխածին կապը հանգեցնում է քացախաթթվի, այլ ոչ թե այլ արտադրանքի»։
Սենֆտլի և նրա թիմի հաշվողական մոդելը օգնեց կատարելագործել խորանարդի ձևը։ Նա ասաց. «Մենք կարողացանք ցույց տալ խորանարդի եզրերի տեսակը, որոնք, ըստ էության, ավելի շատ ալիքավոր մակերեսներ են։ Դրանք օգնում են կոտրել որոշակի CO բանալիներ, որպեսզի արտադրանքը կարողանա մանիպուլյացիայի ենթարկվել այս կամ այն ​​կերպ»։ Ավելի շատ եզրային հատվածներ օգնում են խզել ճիշտ կապը ճիշտ ժամանակին»։
Սենֆտլերն ասաց, որ նախագիծը լավ ցուցադրություն է այն բանի, թե ինչպես պետք է կապված լինեն տեսությունն ու փորձը։ Նա ասաց. «Ռեակտորում բաղադրիչների ինտեգրումից մինչև ատոմային մակարդակի մեխանիզմ, սա ինժեներիայի բազմաթիվ մակարդակների լավ օրինակ է»։ «Այն համապատասխանում է մոլեկուլային նանոտեխնոլոգիայի թեմային և ցույց է տալիս, թե ինչպես կարող ենք այն տարածել իրական աշխարհի սարքերի վրա»։
Վանն ասաց, որ մասշտաբային համակարգի մշակման հաջորդ քայլը համակարգի կայունության բարելավումն ու գործընթացի համար անհրաժեշտ էներգիայի հետագա կրճատումն է։
Ռայսի համալսարանի ասպիրանտներ Ժու Պենգը, Լյու Չունյանը և Շիա Չուանը, հոդվածի հիմնական պատասխանատուն է հետդոկտորական հետազոտող Ջ. Էվանս Աթվել-Վելչը։
Կարող եք վստահ լինել, որ մեր խմբագրական անձնակազմը ուշադիր կհետևի ուղարկված յուրաքանչյուր արձագանքի և կձեռնարկի համապատասխան միջոցներ: Ձեր կարծիքը շատ կարևոր է մեզ համար:
Ձեր էլեկտրոնային փոստի հասցեն օգտագործվում է միայն նրա համար, որ ստացողին տեղեկանա, թե ով է ուղարկել էլեկտրոնային նամակը: Ո՛չ ձեր հասցեն, ո՛չ էլ ստացողի հասցեն չեն օգտագործվի որևէ այլ նպատակով: Ձեր մուտքագրած տեղեկատվությունը կհայտնվի ձեր էլեկտրոնային նամակում, բայց Phys.org-ը դրանք որևէ ձևով չի պահպանի:
Ուղարկեք շաբաթական և/կամ օրական թարմացումներ ձեր էլ. փոստին: Դուք կարող եք հրաժարվել բաժանորդագրությունից ցանկացած պահի, և մենք երբեք չենք կիսվի ձեր տվյալներով երրորդ կողմերի հետ:
Այս կայքը օգտագործում է թխուկներ՝ նավարկությունը հեշտացնելու, մեր ծառայությունների ձեր օգտագործումը վերլուծելու և երրորդ կողմերից բովանդակություն տրամադրելու համար: Մեր կայքն օգտագործելով՝ դուք հաստատում եք, որ կարդացել և հասկացել եք մեր գաղտնիության քաղաքականությունը և օգտագործման պայմանները: