[ 返回 EurekAlert! 中文 ] 公开发布日期: 2010年08月26日
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美国化学学会


'干水'可能取得商业上的巨大成功

称为"干水"的粉末材料可能为应对全球变暖的举措提供一种储存二氧化碳的新方法。

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2010年8月25日波士顿——科学家今天在美国化学学会(ACS)第240届全国会议上报告说,一种称为“干水”的形似砂糖的不寻常物质可能提供一种吸收和储存二氧化碳的新方法。二氧化碳是对全球变暖有贡献的主要的温室气体。

他们说,这种粉末在其他一些应用上表现出了光明的前景。例如,它可能成为启动用于制造许多种消费产品的化学反应的更绿色、更有能效的方法。干水还可能为储存和运输可能有害的工业材料提供一种更安全的方式。

“没有什么东西像它这样,”参与了Andrew Cooper教授领导的这项研究的Ben Carter博士说。“如果顺利的话,将来我们也许能看到‘干水’打破现状。”。

Carter解释说,这种物质被称为“干水”是因为它由95%的水组成,然而它是一种干粉末。每一个粉末颗粒含有被改性二氧化硅包围的小水滴。二氧化硅是组成常见的沙子的材料。这种二氧化硅层阻止了水滴聚集在一起重新变成液体。其结果是形成了一种能够吸收气体的精细粉末,它与水分子进行了化学结合,形成了化学家称之为水合物的物质。

干水于1968年被发现,因为其在化妆品领域的潜在应用而获得了人们的注意。英国Hull大学的科学家为了研究它的结构而在2006年重新发现了它,从那以后,英国利物浦大学(University of Liverpool)的Cooper研究组已经拓展了它的潜在应用范围。

最新的应用之一包括使用干水作为二氧化碳等气体的储存材料。在实验室范围的研究中,Cooper及其合作者发现干水吸收的二氧化碳是未结合的水和二氧化硅的3倍以上。这组科学家提出,这种水合物吸收大量二氧化碳的能力让它能够帮助减少全球变暖。

Cooper及其同事在此前的研究中证明了干水还能用于贮存天然气的成分之一的甲烷,而且可能有助于扩展其作为未来能源的应用。特别是他们希望工程师能够使用这种粉末收集并运输被困住的天然气矿藏。它也以气体水合物的形式存在于海底,这种凝固的甲烷被称为“可燃冰”。这种粉末还能为使用天然气燃料的汽车提供一种更安全、更方便的储存甲烷燃料的方法。“在我们到达这一阶段之前还有大量的工作有待完成,”Carter说。

在另一种可能的新应用中,这组科学家还证明了干水是一种有前景的方法,可以让氢气与马来酸生成琥珀酸的催化反应加速。琥珀酸是一种广泛用于制药、食品成分和其他消费产品的原料。制造商通常需要把这些物质搅拌在一起从而让它们起反应。通过开发含有马来酸的干水颗粒,Cooper及其同事证明了他们可以加速这种酸与氢气的反应,而不需要搅拌,这就导致了更绿色、更有能效的工艺。

“如果你能够在反应中去掉所需的搅拌,那么你就有可能节省大量的能量,”Carter说。

Cooper教授的研究组还描述了另一种新应用,在这种新应用中,干水技术展现出了储存液体特别是乳剂的前景。乳剂是两种或多种不相容液体的混合物,例如蛋黄酱的油水混合物。这组科学家证明了他们可以把一种简单的乳剂转变成类似于干水的干粉末。制成粉末可以让制造商更安全、更容易地储存和运输可能有害的液体。

Carter指出,他和他的同事正在寻找商业或学术合作,从而进一步开发干水技术。英国工程与物理科学研究理事会(EPSRC)和材料发现中心(Center for Materials Discovery)为这项研究提供了资助和技术支持。

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美国化学学会(ACS)是一个美国国会特许建立的非营利组织。美国化学学会(ACS)拥有超过16.1万名会员,它是全世界最大的科学学会。凭借它的多个数据库、同行评议的杂志和科学会议,它也是全球领先的化学相关科研信息的提供者。它的总部设在华盛顿特区和俄亥俄州的哥伦布市。



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