Новый процесс поможет эффективнее утилизировать углерод
Москва, 10:29, 27 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Университета Делавэра сделали открытие, способное улучшить процессы захвата и утилизации атмосферного углерода, увеличивая его промышленную пользу.
В проекте участвовали сотрудники Калифорнийского технологического института, китайских университетов Нанкина и Сучжоу, сообщает sciencedaily.com. Результаты исследования опубликованы в Nature Chemistry. Адъюнкт-професор Фэн Цзяо с коллегами описали, как формируются углеродно-азотные связи в электрохимической реакции восстановления СО. Процесс привел к созданию ценных химикатов, амидов. Группа первой добилась таких результатов.
«Теперь, начиная с углекислого газа (источник углерода), мы можем увеличить ассортимент продуктов», — сказал Цзяо.
Ранее специалист разработал специальный серебряный катализатор, превращающий СО2 в СО. Затем он захотел довести угарный газ до мультиуглеродных продуктов, пригодных для производства топлива, фармацевтических и других веществ.
«Электрохимическое преобразование углекислого газа было ограничено получением 4 основных соединений: этилен, этанол, пропанол и ацетат», — сказал Цзяо.
Азот оказался секретным ингредиентом для раскрытия потенциала системы. Команда использовала электрохимический поточный реактор, куда обычно помещают СО или СО2. Но теперь в него загрузили угарный газ и аммиак. Источник азота взаимодействовал с медным катализатором на границе электрода и электролита, ведя к формированию CN связей. Процесс позволил команде синтезировать ранее недоступные химикаты, включая амиды, подходящие для фармацевтической индустрии. Многие ее компоненты содержат азот.
«Мы получили уникальный способ создания больших молекул из простых соединений», — сказал Цзяо.
На встрече Американского химического общества специалист поделился предварительными результатами с Уильямом Годдардом III из Калифорнийского технологического института. Это – ведущий мировой эксперт, использующий квантовую механику для определения реакционных механизмов электрокаталитических процессов. Годдард выяснил, что новая углерод-азотная связь появилась благодаря механизму, предназначенному для производства этилена и этанола. Он предположил, что Цзяо сможет получить и другие соединения.
«Сотрудничество показало путь к получению даже лучших катализаторов для таких химических реакций», — сказал специалист.
