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在教堂山罗格斯,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。亚博老虎机网登录“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。亚博老虎机网登录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,已经使用了从煤和其他碳源制造合成液燃料的Fischer-Tropsch方法。如今,柴池托运燃料电力大多数大型车辆在南非,美国公司对这些燃料表达了兴趣,这些燃料发出较少的颗粒和较少的一氧化碳而不是传统的柴油燃料。这种燃料已被称为“绿色柴油”。

制作富雪酒托运燃料的成本已被认为是令人瞩目的。“但是现在,用石油昂贵,我认为这将很快成为制造液体燃料的竞争过程,”这项研究的作者布鲁克哈特表示,这是在星期五(4月14日)在期刊上发表的亚博老虎机网登录

罗丹斯博士,罗格斯化学和化学生物学教授,是该研究的主要作者。

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。

“我们开发的过程允许人们将更多这些Fischer-Tropsch材料转换为可用的柴油燃料,”布鲁克哈特说。亚博网站下载

“它通过双催化剂体系完成,使我们能够将低分子量烷烃与链中的四分之一和九个碳之间进行,并将其砝码升压到适合于柴油燃料(10至19个碳)的范围,”他加入。

布鲁克哈特表示,在双催化剂体系中,“一个催化剂去除氢气,将烷烃转化为含有碳 - 碳双键的新材料。”他补充说,那些双债券使新材料更具活力。

然后第二催化剂“扰乱”碳键,产生具有更高分子量的化合物。然后第一催化剂将氢原子返回到重排化合物,得到可用作燃料的烷烃。

目前,将加氢裂化的方法用于分解烃的分子量过高,燃料使用成较低的分子量材料,但该方法不是非常选择性。亚博网站下载

“我们使用的催化剂体系可以将非常低的分子量和非常高分子量烷烃组合在柴油燃料范围内产生烷烃,因此也可以证明对于从高分子量材料中回收价值,”布鲁克哈特表示。亚博网站下载

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。”

该研究的其他作者,除Brookhart和Goldman外,还是Rutgers Proddoctoral Research Associate Ritu Ahuja博士;博士后研究助理艾米·罗伊和研究助理兼研究助理博士,郑黄博士兼国化学系;威廉斯基博士,雪佛龙科技公司的化学家。

该研究由国家科学基金会授予的强势债券(CATSB)的激活和转型,其中布鲁克哈特和高盛是成员的。亚博老虎机网登录

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。亚博网站下载

http://www.unc.edu/

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