用导水膜将二氧化碳更有效地转化为燃料

时间：2021-09-15 11:52:11 来源：

艺术家的概念。来自的化学工程师向他们展示了如何使用他们生产的高效分离膜使从CO2到甲醇的转化过程更有效。

甲醇是一种多用途且高效的化学物质，可用于生产无数产品。另一方面，二氧化碳（CO2）是一种温室气体，是许多工业过程中不想要的副产品。

将CO2转化为甲醇是有效利用CO2的一种方法。在今天发表在《科学》上的研究中，伦斯勒理工学院的化学工程师展示了如何使用他们生产的高效分离膜，使从二氧化碳到甲醇的转化过程更加高效。研究人员说，这一突破可以改善许多依赖于化学反应的工业过程，而水是副产物。

例如，负责将CO2转化为甲醇的化学反应也会产生水，这严重限制了继续进行的反应。Rensselaer团队着手寻找一种在反应发生时将水过滤掉而又不损失其他必需气体分子的方法。

研究人员组装了由钠离子和沸石晶体组成的膜，该膜能够小心，迅速地通过小孔（称为导水纳米通道）渗透水，而不会损失气体分子。

负责这项研究的化学和生物工程学特聘教授，伦斯勒（Rensselaer）生物技术与跨学科研究中心（CBIS）成员苗宇说：“钠实际上可以调节或调节气体渗透。”“这就像钠离子正站在门口，只允许水通过。当惰性气体进入时，离子会阻塞气体。”

于说，过去，这种类型的膜易受缺陷影响，使其他气体分子泄漏出去。他的团队开发了一种优化晶体组装的新策略，从而消除了这些缺陷。

于说，当有效地从过程中除去水时，研究小组发现化学反应能够很快发生。

伦斯勒大学的博士后研究员，论文的第一作者李华正说：“当我们可以除去水时，平衡移动，这意味着将转化更多的二氧化碳并产生更多的甲醇。”

CBIS主任Deepak Vashishth表示：“这项研究是Yu教授及其团队为应对水，能源和环境领域的跨学科挑战而做出的重大贡献的主要例证。”“于教授的小组开发和部署的这种定制膜有望实现高效和实用。”

该团队现在正在努力开发可扩展的工艺和一家初创公司，该公司将允许将该膜用于商业生产高纯度甲醇。

于说，这种膜也可用于改善许多其他反应。

于说：“在工业中，有太多的反应受到水的限制。”“这是在苛刻的反应条件下可以高效工作的唯一膜。”

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