有机催化剂可以降低氯碱过程对能源的巨大需求

一个新的organocatalyst可以减少能源使用的化学过程,氯碱过程至关重要。Yadong李从清华大学在中国,和他的团队发现,相对廉价的有机quinazoline-2 4-diones减少过程的能源消耗与昂贵的金属催化剂。如果这样的催化剂采用世界氯碱行业,这可能节省大约1.8 - -4.6%每年消耗的150太瓦时,李娜的团队发现。之间,大致相当于3到9天的日均英国能源消耗。其他科学家说,催化剂的稳定性仍然需要大量的工作之前,这样可以实现节能。

氯碱过程通过电力通过氯化钠溶液,生成氯气和氢氧化钠。的欧盟委员会估计这个过程支撑超过一半的非洲大陆的化工销售,导致其产品和200万个工作岗位。氯碱过程由其能源强度匹配的重要性,因为它消耗了大约4%的世界产生电力。

传统上,氯碱过程发生在膜细胞,与两院反应堆,每个包含一个电极。电流经过浓缩盐溶液在第一室,其中包含一个维稳定的阳极(DSA),释放出氯气。DSA通常涂有导电钛氧化物的贵金属钌和耐蚀二氧化钛。另一室水分离成氢和氢氧根离子在阴极。钠离子从第一个第二室和与氢氧根离子结合,使氢氧化钠。

恶劣的环境

使氯碱工业努力的过程更有效率25%已经发生。这涉及到添加氧气产生更多的氢气的氢氧根离子会被释放。这个反应在阴极的电位变化,减少电极之间的电位差。,降低了膜单元的电压,因此其能源消费。这是过程,李和他的团队已经寻求进一步改善。

李娜的团队与有机分子包含酰胺组取代DSA电极由钛和碳的支持。他们还通过二氧化碳泡沫细胞,这与氨基化合物反应生成氨基甲酸中间体,使生产氯催化循环的效率。这个新催化剂的一个关键挑战是,它活动缓慢衰减与使用,虽然团队认为更好的制备方法可以防止这种情况。

罗尔夫Hempelmann萨尔州大学的要求研究一块不错的学术工作,但怀疑其工业的相关性。的氯气氧化电化学势最严厉的化学环境是可以想象,”他说。催化剂的方式构造系统目前无法与那些当前使用的10年的寿命,他断言。

这将是非常难以实现所需的耐久性在过去的几年里,“对此表示赞同托马斯·图雷克Clausthal科技大学的,他写了一本新闻和观点文章伴随这项新研究。但是他不相信这是不可能的。出版的巨大的价值,在我看来,是一个有机催化剂首次与这些优良性能为氯进化已经证明,”他补充道。“这是第一步,显然需要进一步的研究工作。