Жидкие металлы меняют вековые процессы химического машиностроения
Результаты опубликованы в Природные нанотехнологии сегодня предлагают столь необходимую инновацию, которая отходит от старых энергоемких катализаторов, изготовленных из твердых материалов.
Исследование возглавляют профессор Курош Калантар-Заде, руководитель Школы химической и биомолекулярной инженерии Сиднейского университета, и доктор Джунма Тан, который работает совместно в Сиднейском университете и УНЮУ.
Катализатор – это вещество, которое ускоряет и облегчает протекание химических реакций, не участвуя в реакции.
Твердые катализаторы, обычно твердые металлы или твердые соединения металлов, обычно используются в химической промышленности для производства пластмасс, удобрений, топлива и сырья.
Однако химическое производство с использованием твердых процессов является энергоемким и требует температуры до тысячи градусов по Цельсию.
Вместо этого в новом процессе используются жидкие металлы, в данном случае растворяющиеся олово и никель, что придает им уникальную подвижность, позволяя им мигрировать к поверхности жидких металлов и вступать в реакцию с исходными молекулами, такими как рапсовое масло.
Это приводит к вращению, фрагментации и повторной сборке молекул канолового масла в более мелкие органические цепи, включая пропилен, высокоэнергетическое топливо, имеющее решающее значение для многих отраслей промышленности.
"Наш метод предлагает химической промышленности беспрецедентную возможность снижения энергопотребления и экологизации химических реакций."сказал профессор Калантар-Заде.
"Ожидается, что к 2050 году на химический сектор будет приходиться более 20 процентов выбросов."сказал профессор Калантар-Заде.
"Но химическое производство гораздо менее заметно, чем другие отрасли – смена парадигмы жизненно важна."
Как работает процесс
Атомы жидких металлов расположены более хаотично и обладают большей свободой движения, чем твердые тела.
Это позволяет им легко вступать в контакт и участвовать в химических реакциях.
"Теоретически они могут катализировать химические вещества при гораздо более низких температурах, то есть им требуется гораздо меньше энергии."Об этом заявил профессор Калантар-Заде.
В своем исследовании авторы растворили никель и олово с высокой температурой плавления в жидком металле на основе галлия с температурой плавления всего 30 градусов по Цельсию.