納米粒子助綠色柴油低成本合成

【摘要】美國(guó)能源部下屬的艾姆斯實(shí)驗(yàn)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(gè)反應(yīng)過(guò)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(guó)能源部下屬的艾姆斯實(shí)驗(yàn)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(gè)反應(yīng)過(guò)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(guò)程衍生而來(lái)。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(xué)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(shí)驗(yàn)室的研究人員艾格·思魯寧5月12日表示：“一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)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(shí)，必須先將會(huì)影響催化效果的脂肪酸分離出來(lái)，再進(jìn)行催化反應(yīng)生成燃料。我們?cè)O(shè)計(jì)出的多功能納米粒子可對(duì)此過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，能將多個(gè)反應(yīng)過(guò)程集合在一起，讓生產(chǎn)過(guò)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(tuán)隊(duì)曾成功地在反應(yīng)過(guò)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(guò)程中充當(dāng)催化劑的鎳納米粒子。

　　不過(guò)，在燃料轉(zhuǎn)化過(guò)程中只使用鎳，反應(yīng)過(guò)程會(huì)太過(guò)強(qiáng)烈，會(huì)使碳?xì)滏湴l(fā)生斷裂，這一過(guò)程得到的產(chǎn)品作為燃料的潛力很低。然而，當(dāng)研究人員在反應(yīng)中添加隔離脂肪酸的成分時(shí)，發(fā)生了一件非常有趣的事：分子不再斷鏈，得到了看起來(lái)更像柴油的碳?xì)浠衔?。該研究團(tuán)隊(duì)對(duì)上述粒子進(jìn)行了改進(jìn)，他們使用價(jià)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(gè)過(guò)程中二氧化碳的損失也大幅降低。