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儀器網(wǎng) 時事聚焦】乙酸作為一種重要的有機
化工原料,制造化纖衣物建設項目、香水香氛最為突出、
塑料加工品等都需大量使用。傳統(tǒng)方法生產(chǎn)乙酸通常是采用
化學合成或淀粉發(fā)酵法相結合,用這些方法高效化,每生產(chǎn)1千克醋酸會排放約1.6千克二氧化碳高品質,我國作為世界第一大乙酸生產(chǎn)國,年產(chǎn)量超800萬噸支撐能力,給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力資源優勢。
華中科技大學光電信息學院龐元杰教授科研團隊一直致力于“零碳”制造研究,力求不僅讓生產(chǎn)醋酸的過程中不產(chǎn)生二氧化碳特征更加明顯,還能夠?qū)崿F(xiàn)消耗二氧化碳制備醋酸長效機製。5月3日,科研團隊在《自然》雜志發(fā)表了一項最新研究成果數字技術,他們實現(xiàn)了以二氧化碳為原料高效制備醋酸(又名乙酸)奮戰不懈,找到一條乙酸綠色生產(chǎn)新路徑,揭開“零碳”制造夢想的一角措施。
在研究工作中大大縮短,科研團隊報道了一種新型稀釋合金催化劑,可在高壓強反應條件下緊密相關,利用電能將一氧化碳高效還原為乙酸更默契了。其反應最高選擇性(法拉第效率)達91%,已和二氧化碳至一氧化碳的電還原選擇性相仿培訓,實現(xiàn)了可再生能源的轉(zhuǎn)換與存儲不合理波動。同時,該研究還設計了高壓強三相界面反應裝置重要工具,可在高氣壓條件下保持氣-液兩相平衡積極拓展新的領域,從而穩(wěn)定地反應,解決催化劑表面反應物分子覆蓋度需求更優質。
利用高壓裝置和催化劑上的創(chuàng)新相對開放,團隊以電催化二氧化碳還原技術(shù)為基礎,采用“兩步法”二氧化碳還原途徑脫穎而出,穩(wěn)定住乙酸反應路徑的關(guān)鍵中間基團拓展應用,最終高產(chǎn)率合成了乙酸。研究成果顯示結構,該實驗使用二氧化碳和水為原料管理,生成乙酸這一主要產(chǎn)物,并能連續(xù)820小時保持乙酸生成率80%以上能力建設,在選擇性模樣、能量轉(zhuǎn)化效率、穩(wěn)定性上打破了現(xiàn)有世界紀錄建立和完善。
利用該技術(shù)讓人糾結,不僅是乙酸這類羧酸類化學品規模,烴類穩定發展、醇類等重要化學品也有望實現(xiàn)“零碳”制造,讓二氧化碳在醫(yī)藥、燃料增持能力、化工原料的生產(chǎn)過程中得到更廣泛應用共同努力。該技術(shù)還可將太陽能發(fā)電板的電能轉(zhuǎn)換為便于儲存的燃料化學能,再將燃料化學能有序釋放追求卓越,實時滿足生活和生產(chǎn)的各種用能需求逐漸完善。
經(jīng)濟技術(shù)可行性分析表明,該技術(shù)在未來應用前景廣闊合理需求。同時是目前主流,這項研究證實了二氧化碳電還原技術(shù)在分布式清潔能源存儲方面的應用潛力,及使用二氧化碳電催化轉(zhuǎn)化技術(shù)進行碳基化學品綠色合成的可行性高質量。這項成果對可再生能源的轉(zhuǎn)換與存儲及緩解氣候變化至關(guān)重要充分發揮,其戰(zhàn)略意義十分重要。
(資料來源:科技日報)
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