News image News image News image News image News image News image News image News image


Катализатор превращает биомассу в моторное топливо
Нанотехнологии в технике - Техника

катализатор превращает биомассу в моторное топливо

Благодаря новому катализатору, разработанному исследователями из США, получение дешевого моторного топлива из биомассы стало на шаг ближе. Катализатор, состоящий из наночастиц металла и углеродных нанотрубок, находится на границе раздела фаз между водной и масляной фазами, и может оказаться весьма полезным для превращения сырой биомассы в моторное топливо.

Ежегодно производится большие количества биомассы, как, например, отходы растительного материала от сельского хозяйства, производства бумаги и биоразлагаемые бытовые отходы. Такие смеси при нагревании могут образовывать вязкую жидкость, известную как «бионефть» («bio-oil»), требующую дальнейшей очистки перед непосредственным применением.

Первоначальный состав бионефти определяется соединениями, которые являются производными целлюлозы и лигнина, для использования в качестве топлива их необходимо подвергнуть восстановлению для понижения содержания кислорода. Однако проведение таких процессов осложняется тем, что в бионефти содержатся значительное количество воды, способствующее образованию эмульсии вода-масло. Меньшие по размеру органические молекулы содержатся в водной фазе, а большие – в органической.

Исследователи под руководством Дэниела Ресаско (Daniel Resasco) из Университета Оклахомы решили проблему переработки бионефти, разработав катализатор, самопроизвольно локализующийся на границе раздела фаз между водным и органическим слоем и одновременно ускоряющий протекание реакции в обоих слоях. Катализатор представляет наночастицы из оксида магния, связанные между собой углеродными нанотрубками.

Наночастицы из оксида магния гидрофильны и локализуются в водной фазе, а углеродные нанотрубки – липофильны и локализуются в органической фазе. Ресаско поясняет, что со стороны наночастиц, ориентированных в водную фазу, к системе можно ввести катализатор конденсации, способствующий образованию связей углерод-углерод и удлинению углеродной цепи. При значительном удлинении цепи растворимость органических соединений в воде понижается, и они перемещаются в неполярную фазу.

В структуру нового катализатора также интегрированы наночастицы палладия, которые способствуют дезоксигенированию органических соединений и образованию углеводородов, приближая состав перерабатываемой бионефти к составу обычных моторных топлив. Разработанная каталитическая система находится в твердой фазе и может быть легко отфильтрована и использована повторно.

Углеродные нанотрубки (белые), выращенные на поверхности металлооксидных наночастиц (оранжевые). Частицы перемещаются к границам раздела фаз масло-вода, где введение палладия (желтый) позволяет получить катализатор, работающий в обеих фазах.

Роберт Браун (Robert Brown), эксперт по биотопливу из Университета Айова отмечает, что работа представляет собой важный шаг вперед в области получения углеводородного топлива из биомассы, замечая, однако, что исследование находится еще на начальном этапе. Он отмечает, что при переходе от моделирующих бионефть эмульсий к реальной бионефти некоторые примеси могут отравить катализатор, закупорив его поры.

Однако Браун уверен, что у нового каталитического процесса впереди большие перспективы. Он заявляет, что весьма заманчиво получать моторное топливо из бионефти, а проведенный недавно экономический анализ показал, что получение аналогов бензина из бионефти является гораздо более выгодным процессом с экономической точки зрения, чем представлялось ранее.

Дэвид Коул-Гамильтон (David Cole-Hamilton) из Университета Св. Андрея считает что необычная функциональность катализатора может найти применение и для получения других соединений. Он полагает, что вместо повторяющихся циклов реакция-разделение продукты реакции могут просто переходить между слоями воды и

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Что такое композитные материалы

News image

Многокомпонентные материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы), армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью, жесткостью и ...

Навигация и управление

News image

Компания Crossbow, специализирующаяся на разработке различных электронных устройств, выпустила систему навигации NAV420, которая позволяет управлять во...

Улучшение топлив при помощи наночастиц

News image

В поисках повышения энергетических параметров жидких топлив, ученые обнаружили, что добавление наночастиц алюминия или окиси ал...

Наночастицы могут нанести вред ДНК челов

News image

Микробиологи из Университета Бристоля пришли к выводу, что наночастицы опасны для ДНК человека, поэтому концепция до...

Наука на военной службе: нанотехнологии

News image

Минобороны США (DoD) начинает совместный пятилетний проект с Массачусетским технологическим институтом (MIT): военные и учёные бу...

Водные процедуры с полимерными наношарик

News image

Полистирол в быту является в разных формах. Коробочки для компакт-дисков, стаканчики для йогурта и материалы дл...

Химики предлагают новый метод очистки во

News image

Очистка водорода необходима перед его применением в качестве топлива для топливных элементов, но существующие методы не...

Теплопередача в графене больше, чем ожид

News image

В лаборатории IBM были проведены исследования теплопередачи между графеном и подложкой, на которой сформировано графеновое ус...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Инновационный термометр поможет физикам, работающим со

Когда физики стремятся охладить атомы до еще более низких температуры, они сталкиваются с непростой задачей по разработке новых, более надежных сп...

Социальные розетки для доступа в интернет и вызова мили

Способ обеспечить всех желающих москвичей Интернетом и проводным телевидением нашли столичные связисты. Сделать это планируется с помощью существующей городской радиосети. До...

Ветряные двигатели для домашнего использования работают

Леверкузен (Германия). Небольшие, очень прочные и ультралегкие Baytubes - углеродные нанотрубки производства компании Байер - дают отличные возможности для ветроэнергетики. Он...

Создан первый серийный прибор на органических транзисто

На очередной выставке бытовой электроники CES 2010 в Лас-Вегасе компания Plastic Logic продемонстрировала свою новую разработку – QUE proReader. Это ус...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.