液体金属は何世紀にもわたる化学工学プロセスを揺るがす
で発表された調査結果&注意;自然ナノテクノロジー&注意;今日、固体材料から作られた古い、エネルギー集約的な触媒から脱却する、切望されている革新を提供します。
この研究は、シドニー大学化学生体分子工学部の学部長であるKourosh カランタール-Zadeh教授と、シドニー大学とUNSWで共同研究しているJunma Tang博士が主導しています。
触媒とは、反応に関与せずに化学反応をより速く、より容易に起こさせる物質です。
固体触媒、通常は固体金属または固体金属化合物は、プラスチック、肥料、燃料、原料を製造するために化学産業で一般的に使用されます。
しかし、固体プロセスを使用した化学物質の製造はエネルギーを大量に消費し、最大摂氏 1,000 度の温度を必要とします。
新しいプロセスでは代わりに液体金属が使用され、この場合、スズとニッケルが溶解して独特の移動性が得られ、液体金属の表面に移動してキャノーラ油などの投入分子と反応することが可能になります。
その結果、キャノーラ油の分子が回転、断片化、再集合して、多くの産業にとって不可欠な高エネルギー燃料であるプロピレンなどのより小さな有機鎖が生成されます。
"私たちの方法は、エネルギー消費を削減し、化学反応をグリーン化するという比類のない可能性を化学産業に提供します。"カランタル・ザデ教授はこう語った。
"2050 年までに化学部門が排出量の 20% 以上を占めると予想されています。"カランタル・ザデ教授はこう語った。
"しかし、化学製造は他の分野に比べてあまり目立たないため、パラダイムシフトが不可欠です。"
プロセスの仕組み
液体金属の原子は固体よりもランダムに配置されており、動きの自由度が高くなります。
これにより、化学反応に簡単に接触し、化学反応に参加することができます。
"理論的には、はるかに低い温度で化学物質に触媒作用を及ぼすことができます。つまり、必要なエネルギーがはるかに少なくて済みます。"カランタル・ザデ教授はこう語った。
研究の中で、著者らは高融点のニッケルとスズを、融点が摂氏わずか 30 度のガリウムベースの液体金属に溶解しました。