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用二氧化碳合成乙烯

发布时间:2020-04-03      点击次数:389

   乙烯是chang用的化工产品,每年的需求量高达1.5亿吨,其中大部分用于生产电子元件、纺织物中的各类塑料制品。目前,乙烯是以天然气为原料制成的,主要流程是裂解含有乙烯的长链烃。但是这种方法不仅能耗惊人,还会排放大量温室气体。

   近,科学家依靠电解池(依靠电能驱动化学反应的设备),以二氧化碳气体、水和特定的有机物为原料,在铜催化剂的表面合成出了乙烯。相关研究发表在2019年11月的《自然》杂志上。研究不仅为乙烯生产开辟了新的道路,还为以二氧化碳为原料合成其它化工产品指明了方向。

特德? 萨金特(Ted Sargent)是加拿大多伦多大学的工程师,他xian想到或许可以用这种方法合成乙烯。不过,刚开始时这种方法的耗电量也很大,合成效率很低。为此,萨金特专门求助了美国加州理工学院分子设计与合成方面的专家。

乔纳斯?彼得断( Jonas Peters)和西奥多?阿加皮耶( Theodor  Agapie)都在加州理工学院工作。接到邀请后,他们立即展开实验,尝试在铜催化剂中加入不同的有机物。

 

他们发现,一种芳基吡啶盐合适。萨金特表示,这种有机物会在铜的表面形成不溶于水的薄膜,可以使二氧化碳分子位于jia位置,提高与其他分子接触的效率。改进后,乙烯的产量提高了,甲烷和氢气之类的副产物也减少了。

当然,要实现工业规模生产,还需进一步提高反应效率,所用的二氧化碳也hao 是来自火力发电厂(燃煤或燃气)排放的废气。此外,还可以依靠风能等可再生能源发电,从而降低电能成本。

    美国可再生能源实验室( National  Renewable Energy Laboratory,位于科罗拉多州戈尔登市)的高级研究顾问兰迪·科特菜特( Randy  Cortright,并末参与这项研究)表示:“这是一次重大的突破。”他认为,这项研究会得到很多科学家的关注,并以此为基础继续研究。

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