文/劉 霞

美研制出多功能納米粒子

文/劉 霞

美國能源部下屬的艾姆斯實(shí)驗(yàn)室的科研人員研制出了一種納米粒子，能在制造綠色柴油的過程中，身兼二職，且原料為日常生活中常見的鐵，這能降低制造綠色柴油的成本并讓得到的燃料更環(huán)保。

最新的制造綠色柴油的方法從已有的制造生物柴油的過程衍生而來，生物柴油通過讓脂肪、油和乙醇發(fā)生反應(yīng)而生成；而綠色柴油則由脂肪酸和油的氫化作用生成，其化學(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日對(duì)物理學(xué)家組織網(wǎng)表示：“一般來說，當(dāng)使用富含游離脂肪酸的原料比如微型藻類油制造生物柴油時(shí)，必須首先將會(huì)破壞催化效果的脂肪酸分離出來，隨后再進(jìn)行催化反應(yīng)生成燃料。而我們?cè)O(shè)計(jì)出的多功能納米粒子則對(duì)此過程進(jìn)行了改進(jìn)，能將多個(gè)反應(yīng)過程合而為一，讓制造過程更迅速，而且得到的是更加環(huán)保的綠色柴油而非生物柴油?！?/p>

此前，包括思魯寧在內(nèi)的艾姆斯研究團(tuán)隊(duì)首次成功地在反應(yīng)過程中用到了具有雙重功能的介孔結(jié)構(gòu)的納米粒子。這些有序的多孔粒子包含有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程中充當(dāng)催化劑的鎳納米粒子。鎳是科學(xué)研究領(lǐng)域的“香餑餑”，因?yàn)槠鋬r(jià)格僅為傳統(tǒng)脂肪酸氫化過程中使用的貴金屬（比如鉑和鈀）的2000分之一左右。

思魯寧解釋到，在燃料轉(zhuǎn)化過程中只使用鎳，會(huì)使反應(yīng)過程太過強(qiáng)烈，從而使碳?xì)滏湴l(fā)生分解，這一“裂化”過程得到的產(chǎn)品作為燃料的潛力很低。思魯寧說：“而當(dāng)我們?cè)诜磻?yīng)中添加這種負(fù)責(zé)隔離脂肪酸的成分時(shí)，發(fā)生了一件非常有趣的事：分子不再發(fā)生裂化，得到了看起來更像柴油的碳?xì)浠衔?。這一反應(yīng)過程也讓油的其他組成部分留下，這些有價(jià)值的分子也有望用于制藥和食品工業(yè)?！?/p>

不過，思魯寧研究團(tuán)隊(duì)對(duì)上述粒子進(jìn)行了改進(jìn)，他們使用鐵作為催化劑。鐵比鎳便宜100倍，不僅使轉(zhuǎn)化速度更快，也降低了整個(gè)過程中二氧化碳的損失。思魯寧在5月份出版的《催化學(xué)報(bào)》雜志上表示：“最新技術(shù)也能進(jìn)行工業(yè)升級(jí)?！?/p>

（來源：科技日?qǐng)?bào)）