Но исследование профессора Розенталя расширяет репертуар висмута – он определил своего рода волшебство в металле, который может быть то, что доктор прописал для Планеты Земля. Он говорит, что это могло помочь снизить возрастающие уровни углекислого газа в атмосфере и предоставить стабильные маршруты созданию топлива.Розенталь и его команда в Отделе UD Химии и Биохимии обнаружили, что у висмута есть необычная собственность, которая может использоваться, чтобы помочь окружающей среде – как химическая «искра» или катализатор для преобразования углекислого газа (CO2), парниковый газ, в жидкие виды топлива и промышленные химикаты.
О результатах сообщают в Катализе ACS, журнал, изданный американским Химическим Обществом. Команда Розенталя также подала патент на работе.
Университет Делавэрского профессора Джоэла Розенталя (справа) и постдокторанта Абдеррэхмена Атифи работает над новым подходом к сокращению выделений углекислого газа.Розенталь называет специализированную способность висмута «каталитической пластичностью».
Когда электрический ток применен к фильму висмута в ванне соленых жидкостей, содержащих imidazolium и amidinium ионов, он и его команда могут «настроить» химическую реакцию преобразовать углекислый газ или в жидкое топливо, такое как бензин, или к муравьиной кислоте – ценному химикату со многим промышленным использованием – от сохранения человеческой еды и корма для домашнего скота, к производственным резиновым и кожаным, искусственным приправам и духам.Традиционно, химики должны были создать новый катализатор, чтобы способствовать каждой различной химической реакции, которую они изучили, от шагов a до b, от b до c, и т.д, Розенталь сказал, который делает этот подход – использование одного катализатора, который может быть скроен или настроен, чтобы эффективно продвинуть многократные типы реакций – особенно новый.«Мы работаем, чтобы раздвинуть границы этой идеи», сказал Розенталь. «Наши новые результаты важны с технологической точки зрения – мы думаем, что эта платформа позволит возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная и ветровая энергия стимулировать прямое производство жидких видов топлива.
Но что еще более важно, мы полагаем, что это понятие ‘каталитической пластичности’ обозначает потенциальное изменение парадигмы, новый способ думать о преобразовании возобновляемой энергии, производстве топлива и катализе, в целом».Розенталь и его команда ранее показали, что фильмы висмута могут использоваться вместе с определенными жидкими солями в качестве недорогих катализаторов для преобразования углекислого газа и возобновляемой энергии к газообразному топливу, такому как угарный газ. В этом исследовании они нашли, что могли использовать те же самые материалы в присутствии различных солей, чтобы преобразовать углекислый газ непосредственно в жидкие виды топлива.«Я очаровывался областью катализа в течение долгого времени», сказал Розенталь. «Размышление о том, как Вы можете взять что-то дешевое и многочисленное и преобразовать его во что-то намного более полезное и ценное, не имея необходимость сваливать много дополнительной энергии в него, всегда захватывало мое воображение.
Есть философские параллели между катализом и целями древних алхимиков. Алхимия – нагруженное слово, но до некоторой степени, то, что мы изучаем, похоже на современную алхимию – эффективно преобразование углекислого газа к более ценному топливу и химикатам сродни попытке преобразовать лидерство в золото».Какое влияние технология Розенталя могла оказать на текущих уровнях углекислого газа?«Трудно предсказать прямое воздействие на тех уровнях», сказал он. «Эта технология позволила бы нам делать жидкие виды топлива, используя возобновляемое электричество от солнечного света и ветра.
Это, в свою очередь, уменьшило бы нашу потребность в обычных нефтяных ресурсах, приводящих к меньшему количеству выделений углекислого газа».Это в прошлом апреле, атмосфера Земли достигла своих самых высоких длительных уровней углекислого газа, так как люди контролировали его – превышение 410 частей за миллион в течение всего месяца – согласно измерениям, сделанным в Обсерватории Мауна-Лоа Гавайев.
Розенталь работал над проблемой в течение почти восьми лет и продолжает идти на.«Нахождение, что химия смягчает выделения углекислого газа и атмосферные уровни, важно для меня», сказал он.