Mae'r dechnoleg newydd felys yn gwneud y blas sur yn fwy ymarferol. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Mae peirianwyr ym Mhrifysgol Rice yn trosi carbon monocsid yn uniongyrchol yn asid asetig (cemegyn a ddefnyddir yn helaeth sy'n rhoi blas cryf i finegr) trwy adweithydd catalytig parhaus, a all ddefnyddio trydan adnewyddadwy yn effeithlon i gynhyrchu cynhyrchion wedi'u puro'n fawr.
Mae'r broses electrogemegol yn labordy peirianwyr cemegol a biofoleciwlaidd yn Ysgol Beirianneg Brown Prifysgol Rice wedi datrys problem ymdrechion blaenorol i leihau carbon monocsid (CO) i asid asetig. Mae'r prosesau hyn yn gofyn am gamau ychwanegol i buro'r cynnyrch.
Mae'r adweithydd sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd yn defnyddio copr ciwbig nanometr fel y prif gatalydd ac electrolyt solet unigryw.
Mewn 150 awr o weithrediad labordy parhaus, roedd cynnwys asid asetig yn y toddiant dyfrllyd a gynhyrchwyd gan yr offer hwn hyd at 2%. Mae purdeb y gydran asid mor uchel â 98%, sy'n llawer gwell na'r gydran asid a gynhyrchwyd gan ymdrechion cynnar i drosi carbon monocsid yn gatalyddig yn danwydd hylif.
Defnyddir asid asetig fel cadwolyn mewn cymwysiadau meddygol ynghyd â finegr a bwydydd eraill. Fe'i defnyddir fel toddydd ar gyfer inciau, paentiau a gorchuddion; wrth gynhyrchu finyl asetat, finyl asetat yw rhagflaenydd glud gwyn cyffredin.
Mae proses Rice yn seiliedig ar adweithydd yn labordy Wang ac mae'n cynhyrchu asid fformig o garbon deuocsid (CO2). Gosododd yr ymchwil hon sylfaen bwysig i Wang (a benodwyd yn Gymrawd Packard yn ddiweddar), a dderbyniodd grant gwerth $2 filiwn gan y Sefydliad Gwyddoniaeth Cenedlaethol (NSF) i barhau i archwilio ffyrdd o drosi nwyon tŷ gwydr yn danwydd hylifol.
Dywedodd Wang: “Rydym yn uwchraddio ein cynnyrch o asid fformig sy’n sylwedd cemegol un carbon i asid fformig sy’n sylwedd cemegol dau garbon, sy’n fwy heriol.” “Mae pobl yn draddodiadol yn cynhyrchu asid asetig mewn electrolytau hylif, ond mae ganddyn nhw berfformiad gwael o hyd ac mae’r cynhyrchion yn broblem o ran gwahanu electrolytau.”
Ychwanegodd Senftle: “Wrth gwrs, nid yw asid asetig fel arfer yn cael ei syntheseiddio o CO na CO2.” “Dyma’r pwynt: rydym yn amsugno’r nwy gwastraff yr ydym am ei leihau ac yn ei droi’n gynhyrchion defnyddiol.”
Cynhaliwyd cyplu gofalus rhwng y catalydd copr a'r electrolyt solet, a throsglwyddwyd yr electrolyt solet o'r adweithydd asid fformig. Dywedodd Wang: “Weithiau bydd copr yn cynhyrchu cemegau ar hyd dau lwybr gwahanol.” “Gall leihau carbon monocsid i asid asetig ac alcohol. Fe wnaethon ni gynllunio ciwb gydag wyneb a all reoli'r cyplu carbon-carbon, ac ymylon y carbon-carbon. Mae'r cyplu yn arwain at asid asetig yn hytrach na chynhyrchion eraill.”
Helpodd model cyfrifiadurol Senftle a'i dîm i fireinio siâp y ciwb. Dywedodd: “Rydym yn gallu dangos y math o ymylon ar y ciwb, sydd yn y bôn yn arwynebau mwy rhychog. Maent yn helpu i dorri rhai allweddi CO, fel y gellir trin y cynnyrch mewn un ffordd neu'r llall.” Mae mwy o safleoedd ymyl yn helpu i dorri'r bond cywir ar yr amser iawn.”
Dywedodd Senftler fod y prosiect yn arddangosiad da o sut y dylid cysylltu damcaniaeth ac arbrawf. Dywedodd: “O integreiddio cydrannau yn yr adweithydd i’r mecanwaith lefel atomig, mae hwn yn enghraifft dda o sawl lefel o beirianneg.” “Mae’n cyd-fynd â thema nanotechnoleg foleciwlaidd ac yn dangos sut y gallwn ei hymestyn i ddyfeisiau yn y byd go iawn.”
Dywedodd Wang mai'r cam nesaf yn natblygiad system raddadwy yw gwella sefydlogrwydd y system a lleihau ymhellach yr ynni sydd ei angen ar gyfer y broses.
Myfyrwyr graddedig Prifysgol Rice Zhu Peng, Liu Chunyan a Xia Chuan, J. Evans Attwell-Welch, ymchwilydd ôl-ddoethurol, yw'r prif berson sy'n gyfrifol am y papur.
Gallwch fod yn dawel eich meddwl y bydd ein staff golygyddol yn monitro pob adborth a anfonir yn ofalus ac yn cymryd camau priodol. Mae eich barn yn bwysig iawn i ni.
Dim ond i roi gwybod i'r derbynnydd pwy anfonodd yr e-bost y defnyddir eich cyfeiriad e-bost. Ni fydd eich cyfeiriad na chyfeiriad y derbynnydd yn cael eu defnyddio at unrhyw ddiben arall. Bydd y wybodaeth a nodwch yn ymddangos yn eich e-bost, ond ni fydd Phys.org yn eu cadw ar unrhyw ffurf.
Anfonwch ddiweddariadau wythnosol a/neu ddyddiol i'ch mewnflwch. Gallwch ddad-danysgrifio unrhyw bryd, ac ni fyddwn byth yn rhannu eich manylion â thrydydd partïon.
Mae'r wefan hon yn defnyddio cwcis i gynorthwyo llywio, dadansoddi eich defnydd o'n gwasanaethau a darparu cynnwys gan drydydd partïon. Drwy ddefnyddio ein gwefan, rydych yn cadarnhau eich bod wedi darllen a deall ein polisi preifatrwydd a'n telerau defnyddio.