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導水膜的利用可將二氧化碳更有效地轉化為燃料

2020/04/24 @國際

摘要

以色列理工學院研究團隊運用由鈉離子與沸石晶體組合之高效分離膜,將二氧化碳轉換成甲醇,除了能有效降低溫室氣體,也可獲取工業燃料上用途廣泛的甲醇,對於水資源、環境能源的研究有著實質突破。

導水膜的利用可將二氧化碳更有效地轉化為燃料

  甲醇可作為無數產品生成所需的燃料,其用途非常廣泛且為高效化學物質。另一方面,二氧化碳為一種溫室氣體,是許多工業運作中不想要的副產品。將二氧化碳轉換成甲醇是一種改善溫室氣體含量的方法,由於分離膜可極大地改善多種化學過程,因此,以色列理工學院的化學工程師展示新研發的高效分離膜如何更有效率地將二氧化碳轉變為甲醇。此項新突破可改善許多主要以化學反應為主且副產物為水的工業運作,該項研究已發表於《科學》期刊中。

  由於副產物為水將嚴重限制了反應的連續性,加上過去這類型的分離膜易使氣體分子洩漏出去,因此,研究團隊著手於優化膜上晶體組成,製作出由鈉離子和沸石晶體組成的膜,其可小心並快速地讓水從小孔洞中滲出(稱導水奈米通道),且不損失氣體分子。負責這項研究的化學和生物工程學特聘教授—Miao Yu表示鈉離子可調節氣體滲透狀況,其只允許水通過,當惰性氣體欲進入時,鈉離子則會阻擋氣體通過。當水有效地移除後,該化學反應能夠快速發生,進而能夠將更多的二氧化碳轉換成甲醇。【延伸閱讀】以水熱液化技術將廢棄物變成生質柴油

  此項導水膜具有良好且實用的轉換效果,其對水資源、能源與環境有重大的跨領域貢獻。該膜主要可改善許多因水而受到限制的化學反應,進而在嚴苛條件有效地進行。現今,研究團隊現在正努力開拓膜的製備並初創公司利用導水膜來進行商業生產高純度甲醇。

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