納米粒子助綠色柴油低成本合成

【摘要】美國能源部下屬的艾姆斯實驗室科研人員近日研制出了一種納米粒子，能將柴油生產(chǎn)中的多個反應(yīng)過程集合在一起，降低其生產(chǎn)成本，且產(chǎn)品為比生物柴油性能更優(yōu)的綠色柴油。

    美國能源部下屬的艾姆斯實驗室科研人員近日研制出了一種納米粒子，能將柴油生產(chǎn)中的多個反應(yīng)過程集合在一起，降低其生產(chǎn)成本，且產(chǎn)品為比生物柴油性能更優(yōu)的綠色柴油。

　　綠色柴油生產(chǎn)方法是從已有的生物柴油生產(chǎn)過程衍生而來。生物柴油由脂肪、油和乙醇反應(yīng)生成，綠色柴油則是由脂肪酸和油的氫化作用生成。綠色柴油化學組成與普通柴油非常類似。與生物柴油相比，綠色柴油更穩(wěn)定，能量密度也更高。艾姆斯實驗室的研究人員艾格·思魯寧5月12日表示：“一般來說，當使用富含游離脂肪酸的原料比如微型藻類油制備生物柴油時，必須先將會影響催化效果的脂肪酸分離出來，再進行催化反應(yīng)生成燃料。我們設(shè)計出的多功能納米粒子可對此過程進行改進，能將多個反應(yīng)過程集合在一起，讓生產(chǎn)過程更迅速。而且，得到的是更加環(huán)保的綠色柴油，而非生物柴油。

　　此前，艾姆斯研究團隊曾成功地在反應(yīng)過程中用到具有雙重功能的介孔結(jié)構(gòu)納米粒子。這些有序的多孔粒子包含能捕獲游離脂肪酸的胺群以及在脂肪酸變成綠色柴油的過程中充當催化劑的鎳納米粒子。

　　不過，在燃料轉(zhuǎn)化過程中只使用鎳，反應(yīng)過程會太過強烈，會使碳氫鏈發(fā)生斷裂，這一過程得到的產(chǎn)品作為燃料的潛力很低。然而，當研究人員在反應(yīng)中添加隔離脂肪酸的成分時，發(fā)生了一件非常有趣的事：分子不再斷鏈，得到了看起來更像柴油的碳氫化合物。該研究團隊對上述粒子進行了改進，他們使用價格只有鎳1/100的鐵作為催化劑，不僅轉(zhuǎn)化速度更快，而且整個過程中二氧化碳的損失也大幅降低。