科学家开发出可以将一氧化碳转化为乙酸的纳米级反应器

赖斯大学的工程师们开发了一种新的反应器，该反应器可以将一氧化碳转化为乙酸。该设备使用微小的立方体铜作为催化剂，相对简单并且可以长时间运行，从而将不必要的废气转化为工业上有用的产品。
一氧化碳通常是工业过程中产生的副产物。尽管它不是大气中的直接温室气体，但它可能是室内或城市的空气污染物，高浓度时对人体健康有害。
在这项新研究中，莱斯大学的研究人员已经开发出一种方法，可以将这种潜在的危险废物转化为有价值的东西。醋酸用于醋等食品以及一系列工业过程和产品中，作为防腐剂和溶剂。
基于该团队先前用于将二氧化碳转化为甲酸的设备，新的反应器将一氧化碳转化为乙酸。 “我们正在从更具挑战性的一碳化合物甲酸中升级产品，”他说道。
该研究的作者王浩田说。 “人们传统上在液体电解质中产生乙酸，但是它们仍然具有性能差以及产物与电解质分离的问题。
”在这种情况下，电解质是固体。它与由纳米级立方铜组成的催化剂相互作用。
这些铜立方体经过精心设计，表面带有波纹，可以帮助打破某些碳-氧键并将气体转化为所需的产品。 “有时，铜会沿着两种不同的途径产生化学物质。
”王浩天说。它可以将一氧化碳转化为乙酸和醇。
我们设计了一个以一个表面为主面的铜立方体，以帮助进行碳-碳偶联，并且其边缘可以将碳-碳偶联导向乙酸，而不是其他产品。水通过管道进入反应器，在此与乙酸混合以产生可用的溶液。
剩余的气体以氧气的形式排放。在实验室测试中，该设备已连续运行150小时，所得溶液的乙酸含量最高为2％，即使与醋的4％乙酸含量相比，它也是一种弱溶液，但足够有用。
酸组分本身的纯度高达98％。该团队表示，为了使系统具有可扩展性，需要做更多的工作来改进系统，包括使其更稳定，更节能。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。负责编辑AJX