新的化學配方提高了廉價燃料的前景

實驗室製造的分子可以轉化天然氣成分

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廉價燃料:很多人都希望降低汽油成本,不僅僅是為了汽車發動機執行。液態甲醇等天然氣衍生物可以成為製造油漆到膠合板等各種化學品的基礎。然而,甲醇通常來源於天然氣成分甲烷,安全運輸和儲存甲烷氣體成本很高。

液態形式將更易於使用、更安全且成本更低。但是,在工業規模上將甲烷轉化為甲醇會增加成本,因為該反應需要大量的額外能量,以熱量的形式。實際上大約需要1560華氏度的熱量。當自然界進行轉化時,效率更高:它在室溫下發生。

一些在實驗室中創造的蜂窩狀分子正越來越接近那種鍊金術。他們尚未實現這一目標,但他們最近完成了一項相關的壯舉,將乙烷(另一種天然氣成分)轉化為液態乙醇。“化學家們長期以來一直試圖做這樣的事情,”加州大學伯克利分校的傑弗裡·朗說,他也是其中一位化學家。


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這些分子被稱為金屬有機框架,或MOF。它們是在實驗室中構建的,由金屬原子組成,這些金屬原子透過有機的、碳基分子連線在一起。結果看起來確實有點像蜂窩,或者是在微觀尺度上構建的一盒飲料吸管。朗和他的同事們圍繞鐵原子構建了一個,稱之為Fe-MOF-74,併為其申請了專利。

當科學家們將乙烷透過這些框架時,他們瞭解到,在過程結束時,其中很大一部分被轉化為乙醇,他們兩週前在Nature Chemistry上報道了這一發現。鐵催化了反應,但剛性框架是保持鐵暴露的關鍵,這樣它才能完成這項工作。整個結構使鐵保持開放,可以自由地與流經它的物質發生反應。

化學家們說,目標不是將天然氣變成威士忌——乙醇是我們飲用的酒精——或任何其他飲料。MOF是“可調的”,這意味著化學家可以稍微改變它們的性質,以與其他氣體成分發生反應。希望透過刻意的調整,最終能讓他們轉向甲烷,並在接近室溫的條件下將其轉化為液態甲醇,這是一個令人興奮的前景。

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