Salamat sa bagong katalista, ang paggawa ng styrene ay mas mura at berde

Kredito: estado ng NC

Ang mga siyentipiko ng engineering ng kemikal ay bumuo ng isang bagong katalista na makabuluhang nagdaragdag ng ani ng paggawa ng styrene habang binabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya at mga greenhouse gas emissions.

“Ang Styrene ay isang gawa ng tao kemikal na ginagamit upang makagawa ng iba’t ibang mga plastik, dagta at iba pang mga materyales,” sabi ni Fanxing Li, kaukulang may-akda ng trabaho at propesor ng engineering ng kemikal sa Alcoa sa University of North Carolina State. “Sapagkat nasa malawak na paggamit ito, nalulugod kami na makabuo ng teknolohiya na epektibo sa gastos at binabawasan ang epekto sa kapaligiran ng produksyon ng styrene.” Tinantya ng industriya na ang mga gumagawa ay makakagawa ng higit sa 33 milyong toneladang styrene bawat taon sa pamamagitan ng 2023.

Ang mga maginoo na teknolohiya ng produksyon ng styrene ay may iisang ani na pumasa na halos 54%. Sa madaling salita, para sa bawat 100 mga yunit ng hilaw na materyal na inilagay mo sa proseso, makakakuha ka ng 54 na yunit ng styrene mula sa bawat pass. Gamit ang kanilang bagong katalista, nakamit ng mga mananaliksik ang isang solong ani ng pass na 91%.

Ang proseso ng conversion ay nagaganap sa 500-600 degree Celsius – ang parehong saklaw ng temperatura tulad ng para sa normal na proseso ng paggawa ng styrene. Gayunpaman, mayroong isang malaking pagkakaiba.

“Ang kasalukuyang mga diskarte ay nangangailangan ng pag-inject ng napakalaking halaga ng singaw sa isang reactor kung saan nagaganap ang conversion,” sabi ni Yunfei Gao, isang postdoctoral scientist sa estado ng NC at kapwa may akda ng isang papel tungkol sa gawain. “Ang aming pamamaraan ay hindi nangangailangan ng singaw.” Sa pagsasagawa, lubhang binabawasan nito ang dami ng lakas na kinakailangan upang maisagawa ang conversion. “

Sa partikular, ang proseso ng conversion, na nagsasama ng isang bagong katalista, ay gumagamit ng 82% na mas kaunting enerhiya – at binabawasan ang mga emisyon ng carbon dioxide ng 79%.

“Ang mga pagsulong na ito ay ginawang posible ng disenyo mismo ng catalyst,” sabi ni Xing Zhu, kapwa may-akda ng artikulo at mananaliksik sa Kunming University of Science and Technology (KUST). “Ang bagong redox catalyst ay may potassium ferrite ibabaw para sa catalytic phase at isang halo-halong manganese calcium oxide core para sa pag-iimbak ng oxygen sa lattice.” Nagtrabaho si Zhu sa proyekto bilang isang dalaw na siyentista sa estado ng NC.

“Upang gamitin ang bagong katalista, ang mga tagagawa ng styrene ay kailangang magpatibay ng ibang istilo ng reaktor kaysa sa kasalukuyang ginagamit nila,” sabi ni Li. “Kakailanganin nila ang isang bagay tulad ng isang reactor ng CATOFIN®.” Ngunit ang mga ito ay malawakang ginagamit para sa iba pang mga pang-industriya na aplikasyon. At ang pagtitipid sa gastos mula sa bagong proseso ay dapat na makabuluhan. “

Ang artikulong “Multifunctional tailor-made catalyst para sa lubos na mahusay na paggawa ng styrene sa isang cyclic redox scheme” ay na-publish sa journal Kalikasan ng komunikasyon. Ang may-akda ay si Xijun Wang, Vasudev Haribal, Junchen Liu at Luke Neal mula sa NC; Zhenghong Bao at Zili Wu ng Oak Ridge National Laboratory; at Hua Wang ng KUST.

Sanggunian: “Tailor-made multifunctional catalyst for highly effective styrene production in a cyclic redox scheme” ni Xing Zhu, Yunfei Gao, Xijun Wang, Vasudev Haribal, Junchen Liu, Luke M. Neal, Zhenghong Bao, Zili Wu, Hua Wang at Fanxing Li, Pebrero 26, 2021 Kalikasan ng komunikasyon.
DOI: 10.1038 / s41467-021-21374-2

Ang pananaliksik ay isinagawa sa suporta ng Kagawaran ng Enerhiya ng Estados Unidos sa ilalim ng RAPID subaward DE-EE0007888-05-6; National Science Foundation sa ilalim ng bigyan bilang 1923468; at Kenan Institute para sa Engineering, Teknolohiya at Agham sa NC State.

Nakuha ng mga mananaliksik ang isang patent para sa isang bagong teknolohiya.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang lumalaking problema ng “malalim na heograpiya”

Ang maaaring mukhang isang imahe ng Tacoma ay talagang isang simulate na nilikha sa pamamagitan ng paglilipat ng mga biswal na imahe ng Beijing...

Bagong Milky Way Exterior Destroyers Bagong Sky Map ay Inilabas – Madilim na Mahalagang Mga Konsepto ay Maaaring Magbigay ng Bagong Eksperimento

Ang mga astronomo ay naglabas ng isang bagong celestial map ng Milky Way galaxy na pinakamalapit sa aming kalawakan. Kredito: NASA / JPL-Caltech...

Susunod na Generation Stable Pop-Up na Istraktura na inspirasyon ni Origami

Ni Harvard John A. Paulson School of Engineering at Applied Science Abril 22, 2021 Ang hindi masusunog na kanlungan na ito ay hindi natatakpan ng makapal...

Pinalitan ng DNA ang Y Chromosome na Nag-aambag ng Maikling Buhay na Buhay sa Mga Lipad ng Lalaki

Pagpapayaman ng Heterochromatin sa lahat ng mga chromosome. Immunofluorescence stain ng H3K9me3 sa male mitotic chromosome. Bar scale ay 50μm. Kredito:...

Pinapayagan ng mga polimer na kumakain ng polimer ang “biodegradable” na mga plastik na tunay na masusunog

Ang ginagamot na plastik (kaliwa) ay naghiwalay pagkatapos ng tatlong araw lamang sa karaniwang pag-aabono (kanan) at ganap na makalipas ang dalawang linggo. ...

Newsletter

Subscribe to stay updated.