工程师的反应器将气体直接转化为乙酸

一个甜美的新过程正在使酸味变得更实用。莱斯大学的工程师正在转向一氧化碳直接导入乙酸，让醋-the广泛使用的化学试剂其柄脚-具有连续催化反应器，可以有效地使用可再生电力转出高度纯化的产物。

莱斯大学布朗工程学院的化学和生物分子工程师实验室的电化学过程解决了以前将一氧化碳(CO)还原为乙酸的尝试所带来的问题。这些过程需要额外的步骤来纯化产品。

环保的反应器使用纳米级的立方立方铜作为主要催化剂以及独特的固态电解质。

在150小时的连续实验室操作中，该设备产生的水溶液中的乙酸含量最高为2%。酸成分的纯度高达98%，远远好于通过早期尝试将一氧化碳催化转化为液体燃料所产生的酸成分。

详细信息显示在《科学院院刊》上。

乙酸与醋和其他食品一起在医学应用中用作防腐剂。作为油墨，油漆和涂料的溶剂;在醋酸乙烯酯的生产中，醋酸乙烯酯是普通白胶的前体。

赖斯工艺建立在Wang实验室的反应器上，可从二氧化碳(CO 2)生产甲酸。这项研究为Wang(最近被任命为Packard Fellow)奠定了重要基础，他获得了200万美元的科学基金会(NSF)赠款，以继续探索将温室气体转化为液体燃料的方法。

Wang说：“我们正在将产品从一碳化学物质甲酸升级到两碳化学物质，这更具挑战性。” “人们传统上会在液体电解质中产生乙酸，但它们仍然存在性能低下以及将产品与电解质分离的问题。”

Senftle补充说：“当然，通常不会从CO或CO 2中合成乙酸。” “这就是关键：我们正在吸收想要减少的废气，并将其转化为有用的产品。”

在铜催化剂和固体电解质之间进行了仔细的偶联，固体电解质从甲酸反应器中转移出来。王说：“有时铜会沿着两种不同的途径产生化学物质。” “它可以将一氧化碳还原成乙酸和醇。我们设计了一个面可以控制碳-碳耦合的立方体，其边缘将碳-碳耦合导向乙酸而不是其他产品。”

Senftle及其团队的计算模型有助于完善立方体的形状。他说：“我们能够显示出立方体上的边缘类型，基本上是波纹状的表面，它们有助于破坏某些CO键，从而使产品以一种或另一种方式进行操纵。” “拥有更多的边缘站点有利于在正确的时间打破正确的纽带。”

森夫特勒说，该项目很好地展示了理论和实验应该如何衔接。他说：“从反应堆中的组件集成一直到原子级的机理，这都是许多层次工程的好例子。” “它符合分子纳米技术的主题，展示了我们如何将其扩展到现实世界的设备。”

Wang说，可扩展系统开发的下一步是改善系统的稳定性，并进一步减少该过程所需的能量。

莱斯大学的研究生朱Peng，刘春燕和夏传，J。Evans Attwell-Welch博士后研究员，是该论文的主要负责人。

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