Палладий обещает революцию в производстве биотоплива?

Среда, 12 сентября 2012 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Катализатор из наночастиц палладия и оксида железапрямопревращает продукты разложения биомассы в метанол, что позволит избежать дорогостоящих промежуточных этапов синтеза, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Сейчас не существует относительно дешевых или экологически чистых способов производства метанола из биомассы. Поэтому основным сырьем для метанола выступает не растительное сырье, а метан в составе природного газа. При синтезе спирта молекулы метана превращаются в так называемый "синтез-газ" - смесь водорода (Н2) и угарного газа (СО), соединение которых и является метанолом (СН3ОН).

Группа химиков под руководством Шика Цанга (Shik Tsang) из Оксфордского университета (Великобритания) открыла экономически эффективный способ синтеза метанола, экспериментируя с катализаторами из частиц металлов и их оксидов.

В качестве исходного материала для синтеза метанола авторы статьи опробовали этиленгликоль - простейшее органическое соединение, которое можно легко получить из биомассы.

В ходе экспериментов Цанг и его коллеги обнаружили, что смесь из оксида железа и палладия взаимодействует с молекулами этиленгликоля и разбивает их на две половинки. Каждая из них состоит из атома углерода, присоединенных к нему двух атомов водорода и гидроксил-радикала (СН2ОН). Иными словами, для формирования молекулы метана не хватает лишь одного атома водорода.

Как объясняют ученые, присоединить атом водорода к "половинке" этиленгликоля не так просто - радикал СН2ОН не стабилен по своей природе - он может разложиться дальше с превращением в метан или углекислый газ, или же превратиться в исходную молекулу этиленгликоля. Поэтому атом водорода должен присоединиться к радикалу в первые мгновения после распада молекулы этиленгликоля.

Руководствуясь этой идеей, химики приготовили катализатор из оксида железа и палладия. Цанг и его коллеги брали небольшие порции нитратов палладия и железа, высыпали их в пробирку с водой и по каплям добавляли в нее раствор обычной соды. На следующий день на дне сосуда возникал осадок, представлявший собой соединение оксида железа и палладия. На финальном этапе изготовления химики высушивали его в печи и размельчали в мелкую пудру.

Такие частицы имели особую структуру - наночастицы палладия были окружены "решеткой" из молекул оксида железа. Оба этих вещества выполняют разные функции - оксид железа разрывает связь между половинками этиленгликоля, а палладий играет роль хранилища атомарного водорода.

Получив порцию катализатора, химики проверили его в деле. По словам ученых, особое устройство частиц катализатора благотворно сказалось на реакции - экспериментальный реактор превращал до 50% этиленгликоля в метанол, а 25% - в обычный этиловый спирт.

Как отмечают Цанг и его коллеги, их методика значительно дешевле, чем производство метанола из синтез-газа, и при этом она может использоваться для прямого превращения биомассы в биотопливо. Это позволит ей потеснить традиционные методы производства биотоплива в ближайшее время, заключают химики.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 443
Рубрика: Металлургия
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003

Rating@Mail.ru