Sıvı metaller asırlık kimya mühendisliği süreçlerini sarsıyor
Bulgular şu tarihte yayınlandı: Doğa Nanoteknolojisi Bugün, katı malzemelerden yapılmış eski, enerji yoğun katalizörlerden uzaklaşan, çok ihtiyaç duyulan bir yeniliği sunuyoruz.
Araştırma, Sidney Üniversitesi Kimya ve Biyomoleküler Mühendisliği Okulu Başkanı Profesör Kourosh Kalantar-Zadeh ve Sidney Üniversitesi ile UNSW'de ortak çalışan Dr Junma Tang tarafından yürütülüyor.
Katalizör, reaksiyona katılmadan kimyasal reaksiyonların daha hızlı ve daha kolay gerçekleşmesini sağlayan bir maddedir.
Katı katalizörler, tipik olarak katı metaller veya katı metal bileşikleri, kimya endüstrisinde plastik, gübre, yakıt ve hammadde yapımında yaygın olarak kullanılır.
Bununla birlikte, katı işlemler kullanılarak yapılan kimyasal üretim, enerji yoğun bir işlemdir ve bin santigrat dereceye kadar sıcaklık gerektirir.
Yeni işlem bunun yerine sıvı metalleri kullanıyor; bu durumda kalay ve nikeli çözerek onlara benzersiz bir hareketlilik kazandırıyor, sıvı metallerin yüzeyine göç etmelerini ve kanola yağı gibi girdi molekülleriyle reaksiyona girmelerini sağlıyor.
Bu, kanola yağı moleküllerinin, birçok endüstri için hayati önem taşıyan yüksek enerjili bir yakıt olan propilen de dahil olmak üzere daha küçük organik zincirler halinde dönmesine, parçalanmasına ve yeniden birleştirilmesine neden olur.
"Yöntemimiz kimya endüstrisine enerji tüketimini azaltmak ve kimyasal reaksiyonları yeşillendirmek için benzersiz bir olanak sunuyor."dedi Profesör Kalantar-Zadeh.
"Kimya sektörünün 2050 yılına kadar emisyonların yüzde 20'sinden fazlasını oluşturması bekleniyor."dedi Profesör Kalantar-Zadeh.
"Ancak kimyasal üretim diğer sektörlere göre çok daha az görünür; paradigma değişikliği hayati önem taşıyor."
Süreç nasıl işliyor?
Sıvı metallerdeki atomlar daha rastgele düzenlenir ve katılara göre daha fazla hareket özgürlüğüne sahiptir.
Bu onların kimyasal reaksiyonlarla kolayca temasa geçmelerine ve reaksiyonlara katılmalarına olanak tanır.
"Teorik olarak kimyasalları çok daha düşük sıcaklıklarda katalize edebilirler, yani çok daha az enerjiye ihtiyaç duyarlar."Profesör Kalantar-Zadeh şunları söyledi.
Araştırmalarında yazarlar, erime noktası yalnızca 30 santigrat derece olan galyum bazlı bir sıvı metalde yüksek erime noktasına sahip nikel ve kalayı çözdüler.