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      德國成功用納米反應器生產汽油
      瀏覽:176 發布日期:2020-07-31 02:38:27

      瑞士鮑爾—希爾內(Paul Scherrer)研究所和蘇黎世聯邦理工大學(ETH )在德國早先技術的基礎上,在實驗室成功研制一種微型化學反應器,用這種反應器未來人們能更環保和更經濟地生產汽油和柴油。反應器由僅僅幾個納米大小的沸石晶體構成,研究人員改變晶體結構,經過兩個步驟就能生產出燃料。

       
        用工業的方法生產燃料早已有之。早在1925年,德國化學家弗朗茨—菲舍和漢斯—托普西開發出一種利用合成氣體—一氧化碳和氫氣,生產碳氫化合物,如汽油和柴油。原先人們希望由德國富有的煤炭制備合成氣體,后來主要是天然氣作為原料,但是木材、污泥或者作物秸稈在未來將代替這種功能。
       
        這種菲舍—托普西(Fischer-Tropsch)方法在工業上早已試驗過,其生產燃料的成本比傳統的由石油生產燃料貴很多。如果能制造一種承擔若干必要的轉換步驟的多功能反應器,則這種方法的成本會下降很多。但是目前每一個轉換步驟需要一個獨立的反應器,這樣無疑推高了制造成本。
       
        現在新開發的納米反應器只需執行菲舍—托普西(Fischer-Tropsch)方法的兩個步驟,每個步驟必需一個獨立的反應器。第一個反應器承擔第一個步驟,將合成氣體轉化為各種碳氫化合物,其中也有汽油的成分。第一步也生產了不受歡迎的長鏈碳氫化合物,這種長鏈碳氫化合物也存在于燃油中。為了在終端產品中提高較高價值的短鏈的碳氫化合物成分,因此有必要實施第二步驟,即裂解。在裂解中不受歡迎的長鏈分子將分解為短鏈分子。在新的納米反應器中,這是重要的一步。
       
        制造這種納米反應器,科學家使用了沸石的納米晶體。沸石的晶體結構具有很多相同大小的氣孔,這些氣孔提供了發生化學反應的表面,并提高反應器的效率。因為所有氣孔幾乎一樣大小,沸石反應器可以像篩子一樣工作。統一的氣孔尺寸將產品種類限制在一種能通過氣孔的分子水平。


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