科学家开发纳米级铜立方体反应器 将一氧化碳转化为乙酸

导读：莱斯大学的工程师们开发了一种新的反应器，可以将一氧化碳转化为乙酸。

莱斯大学的工程师们开发了一种新的反应器，可以将一氧化碳转化为乙酸。利用微小的铜立方体作为催化剂，该装置比较简单，可以长时间运行，让不需要的废气变成工业上有用的产品。

一氧化碳通常是工业过程中产生的副产品，虽然它不是大气中直接的温室气体，但它可能是一种室内或城市空气污染物，在较高的浓度下对人体健康有害。

在新研究中，莱斯大学的研究人员开发了一种方法，将这种潜在的危险废品变成有价值的东西。乙酸被用于醋等食品以及一系列工业过程和产品中，作为防腐剂、溶剂等。在之前团队用于将二氧化碳转化为甲酸的装置基础上，新的反应器将一氧化碳转换为乙酸。

“我们正在将产品从一碳化合物甲酸升级，这更具挑战性，”该研究的作者王浩天（音译）说。“人们传统上是在液体电解质中生产醋酸，但他们仍然存在性能低下以及产品与电解质分离的问题。”

在这种情况下，电解质是固体的。它与由纳米级铜立方体组成的催化剂相互作用，这些铜立方体经过精心设计，表面有波纹，有助于打破某些碳氧键，将气体转化为所需产品。

“有时铜会沿着两种不同的途径产生化学物质，”王浩天说。“它可以将一氧化碳转化为乙酸和醇。我们设计了以一个面为主的铜立方体，可以帮助这种碳-碳耦合，其边缘可以引导碳-碳耦合向乙酸而不是其他产品。”

去离子水通过管道进入反应器，在那里与醋酸混合，产生可用的溶液。剩余的气体以氧气的形式排放出来。

在实验室测试中，该装置连续运行150小时，产生的溶液中醋酸含量高达2%--即使与食醋4%的醋酸含量相比，也是一种微弱的溶液，但足够有用。酸成分本身的纯度高达98%。该团队表示，为了使该系统具有可扩展性，还需要做更多的工作来改进该系统，包括使其更稳定、更节能。

该研究发表在《美国国家科学院院刊》杂志上。