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南工大給銅基吸附劑“穿雨衣”破解易氧化難題

2020年07月13日 11:49:40 來源: 新華社

  新華社南京7月13日電(記者陳席元)一價銅基吸附劑具有良好的工業前景,但在空氣中容易被氧化。記者從南京工業大學了解到,該校科研人員通過調節吸附劑的微環境,給一價銅“穿雨衣”,將其保存時間從2周延長到6個月。相關成果近日發表在國際學術期刊《自然·通訊》上。

  據論文通訊作者、南京工業大學吸附分離技術研究所孫林兵教授介紹,在石油化工領域,吸附劑可以去除燃油中的含硫雜質,減少含硫氣體排放,保護環境,並且不會降低燃油的辛烷值。

  “加油站的燃油有92號、95號等,這個數字就是辛烷值,數字越大,燃油可以燃燒得更充分,抗爆性越好,發動機的壓縮比也可以更大,提高功率的同時降低油耗。”孫林兵告訴記者,目前催化加氫是去除雜質的主要方法,缺點是需要高溫高壓等嚴苛條件,而一價銅吸附能力強,價格便宜,還能在常溫常壓下工作,應用前景廣闊。

  “但一價銅在空氣中容易被氧化成二價銅,導致這類吸附劑需要使用隔絕空氣的材料,拉高了整體成本,限制了産品應用。”論文第一作者李玉霞説。

  為突破這一瓶頸,研究人員通過大量實驗,剖析一價銅氧化的機理。研究發現,只有氧氣和水同時存在的條件下,一價銅才能在常溫下發生氧化反應。

  “阻斷兩個必備條件中的一個,就能解決這個難題。”李玉霞説,研究人員通過調控一價銅的微環境,使吸附劑表面性質從親水變為疏水,不讓水分子接觸到一價銅的活性位點,這樣一價銅就可以在氧氣中穩定存在。

  實驗表明,普通一價銅基吸附劑僅在2周內就喪失了大部分吸硫脫硫性能,而“穿雨衣”的一價銅基吸附劑能夠在空氣中保存6個月。“這大大降低了存儲成本,有利于工業化生産。”孫林兵説。(完)

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