Teknologi baru yang manis ini membuat rasa asam menjadi lebih praktis. googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Para insinyur di Rice University secara langsung mengubah karbon monoksida menjadi asam asetat (bahan kimia yang banyak digunakan yang memberikan rasa kuat pada cuka) melalui reaktor katalitik kontinu, yang dapat secara efisien menggunakan listrik terbarukan untuk menghasilkan produk yang sangat murni.
Proses elektrokimia di laboratorium para insinyur kimia dan biomolekuler di Brown School of Engineering, Universitas Rice, telah memecahkan masalah dari upaya sebelumnya untuk mereduksi karbon monoksida (CO) menjadi asam asetat. Proses-proses ini memerlukan langkah tambahan untuk memurnikan produknya.
Reaktor ramah lingkungan ini menggunakan tembaga kubik berukuran nanometer sebagai katalis utama dan elektrolit padat yang unik.
Dalam 150 jam operasi laboratorium terus menerus, kandungan asam asetat dalam larutan berair yang dihasilkan oleh peralatan ini mencapai 2%. Kemurnian komponen asamnya mencapai 98%, yang jauh lebih baik daripada komponen asam yang dihasilkan oleh upaya awal untuk mengubah karbon monoksida menjadi bahan bakar cair secara katalitik.
Asam asetat digunakan sebagai pengawet dalam aplikasi medis bersama dengan cuka dan makanan lainnya. Digunakan sebagai pelarut untuk tinta, cat, dan pelapis; dalam produksi vinil asetat, vinil asetat merupakan prekursor lem putih biasa.
Proses Rice didasarkan pada reaktor di laboratorium Wang dan menghasilkan asam format dari karbon dioksida (CO2). Penelitian ini meletakkan dasar penting bagi Wang (yang baru-baru ini diangkat sebagai Packard Fellow), yang menerima hibah $2 juta dari National Science Foundation (NSF) untuk terus mengeksplorasi cara-cara mengubah gas rumah kaca menjadi bahan bakar cair.
Wang mengatakan: “Kami sedang meningkatkan produk kami dari asam format, zat kimia satu karbon, menjadi zat kimia dua karbon, yang lebih menantang.” “Orang-orang secara tradisional memproduksi asam asetat dalam elektrolit cair, tetapi kinerjanya masih buruk dan produknya memiliki masalah pemisahan elektrolit.”
Senftle menambahkan: “Tentu saja, asam asetat biasanya tidak disintesis dari CO atau CO2.” “Intinya adalah: kita menyerap gas buangan yang ingin kita kurangi dan mengubahnya menjadi produk yang bermanfaat.”
Penggabungan yang cermat dilakukan antara katalis tembaga dan elektrolit padat, dan elektrolit padat tersebut dipindahkan dari reaktor asam format. Wang berkata: “Terkadang tembaga akan menghasilkan bahan kimia melalui dua jalur yang berbeda.” “Ia dapat mereduksi karbon monoksida menjadi asam asetat dan alkohol. Kami merancang sebuah kubus dengan satu sisi yang dapat mengontrol penggabungan karbon-karbon, dan sisi-sisi penggabungan karbon-karbon tersebut menghasilkan asam asetat, bukan produk lain.”
Model komputasi Senftle dan timnya membantu menyempurnakan bentuk kubus tersebut. Dia berkata: “Kami dapat menunjukkan jenis tepi pada kubus, yang pada dasarnya adalah permukaan yang lebih bergelombang. Tepi-tepi ini membantu memecah kunci CO tertentu, sehingga produk dapat dimanipulasi dengan satu atau lain cara.” Lebih banyak situs tepi membantu memecah ikatan yang tepat pada waktu yang tepat.”
Senftler mengatakan proyek ini merupakan demonstrasi yang baik tentang bagaimana teori dan eksperimen harus dihubungkan. Dia berkata: “Mulai dari integrasi komponen dalam reaktor hingga mekanisme tingkat atom, ini adalah contoh yang baik dari berbagai tingkat rekayasa.” “Ini sesuai dengan tema nanoteknologi molekuler dan menunjukkan bagaimana kita dapat memperluasnya ke perangkat dunia nyata.”
Wang mengatakan bahwa langkah selanjutnya dalam pengembangan sistem yang dapat diskalakan adalah meningkatkan stabilitas sistem dan lebih mengurangi energi yang dibutuhkan untuk proses tersebut.
Mahasiswa pascasarjana Universitas Rice, Zhu Peng, Liu Chunyan, dan Xia Chuan, serta J. Evans Attwell-Welch, seorang peneliti pascadoktoral, adalah penanggung jawab utama makalah ini.
Anda dapat yakin bahwa staf editorial kami akan memantau setiap masukan yang dikirimkan dengan cermat dan akan mengambil tindakan yang sesuai. Pendapat Anda sangat penting bagi kami.
Alamat email Anda hanya digunakan untuk memberi tahu penerima siapa pengirim email tersebut. Baik alamat Anda maupun alamat penerima tidak akan digunakan untuk tujuan lain apa pun. Informasi yang Anda masukkan akan muncul di email Anda, tetapi Phys.org tidak akan menyimpannya dalam bentuk apa pun.
Dapatkan pembaruan mingguan dan/atau harian ke kotak masuk Anda. Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja, dan kami tidak akan pernah membagikan detail Anda kepada pihak ketiga.
Situs web ini menggunakan cookie untuk membantu navigasi, menganalisis penggunaan layanan kami, dan menyediakan konten dari pihak ketiga. Dengan menggunakan situs web kami, Anda mengkonfirmasi bahwa Anda telah membaca dan memahami kebijakan privasi dan ketentuan penggunaan kami.