通过两步化学过程提高替代燃料的效率

随着美国石油储量的减少,一些人说,美国将不得不依赖从其大量煤炭中提炼的合成石油燃料。

一个两步的化学过程增强了一种方法,通过将煤炭和其他碳源的一些废物转化为柴油燃料,从而获得燃烧更清洁的替代燃料北卡罗来纳大学教堂山分校罗格斯,新泽西州立大学,报告。

“美国能源储备的2%是石油,3%是天然气,95%是煤炭,”北卡罗莱纳大学文理学院(College of Arts and Sciences)化学小W.R.凯南教授莫里斯·布鲁克哈特(Maurice Brookhart)博士说。欧洲杯线上买球“能源领域的许多人认为,在我们完善太阳能和氢能源背后的科学之前,当石油开始耗尽时,煤炭将在一段时间内作为交通燃料。欧洲杯线上买球因为柴油发动机比汽油发动机效率更高,所以从煤中生产柴油尤其具有吸引力。”

自20世纪20年代以来,利用煤炭和其他碳源制造合成液体燃料的费托方法就一直在使用。如今,费托公司为南非大多数大型车辆提供燃料,美国公司对这些燃料表示了兴趣,因为与传统柴油燃料相比,费托燃料排放的微粒和一氧化碳更少。这种燃料被称为“绿色柴油”。

制造费托燃料的成本被认为过高。“但是现在,由于石油如此昂贵,我认为制造液体燃料将很快成为一种竞争过程,”布鲁克哈特说,他是这项研究的作者之一,该研究发表在周五(4月14日)的杂志上欧洲杯线上买球

罗格斯大学化学和化学生物学教授艾伦·s·戈德曼(Alan S. Goldman)博士是这项研究的主要作者。

费托反应产生称为烷烃的碳氢化合物。甲烷和乙烷是烷烃的例子。费托合成的一些烷烃是理想的燃料,但其他的分子质量低,不适合使用。

布鲁克哈特说:“我们开发的过程允许人们将更多的费托材料转化为可用的柴油。”欧洲杯足球竞彩

他补充说:“这是由双催化剂系统完成的,该系统允许我们提取低分子量烷烃,链中有4到9个碳,并将其重量提高到适合柴油的范围(10到19个碳)。”

Brookhart说,在双催化剂体系中,“一种催化剂除去氢,将烷烃转化为一种含有碳碳双键的新材料。”他补充说,这些双键使新物质更具活性。

然后,第二种催化剂“扰乱”碳键,生成更高分子量的化合物。然后,第一个催化剂将氢原子返回到重新排列的化合物中,生成可用作燃料的烷烃。

目前,一种称为加氢裂化的过程被用来将分子量过高的碳氢化合物分解成较低分子量的材料,但该过程的选择性不是很强。欧洲杯足球竞彩

Brookhart说:“我们使用的催化剂系统可以将非常低分子量的烷烃和非常高分子量的烷烃结合在一起,生产柴油燃料范围内的烷烃,因此,也可以从高分子量材料中回收有价值的烷烃。”欧洲杯足球竞彩

研究还处于早期阶段,Brookhart补充说,“在催化剂系统成为现实之前,还需要对其进行大量改进。”我们正在为此努力。”

除了布鲁克哈特和戈曼,这项研究的其他作者还包括罗格斯大学博士后研究助理里图·阿胡贾博士;北卡罗来纳大学化学系博士后研究助理Amy H. Roy博士和研究助理Huang Zheng博士;以及雪佛龙研究技术公司的化学家William Schinski博士。

这项研究得到了美国国家科学基金会强债券激活和转化中心(CATSB)的资助,Brookhart和Goldman是该欧洲杯线上买球中心的成员。

该中心位于华盛顿大学(University of Washington),是美国国家科学基金会(NSF)资助的首批“化学键中心”之一,旨在鼓励科学家团队合作,解决化学领域的重大问题,造福社会。它的工作重点是寻找转换强化学键的新方法,希望创造出环保的方法来大规模合成材料。欧洲杯足球竞彩

http://www.unc.edu/

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