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南工大给铜基吸附剂“穿雨衣”破解易氧化难题

时间:2020-07-13 12:11:23 | 来源:新华网

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新华社南京7月13日电(记者陈席元)一价铜基吸附剂具有良好的工业前景,但在空气中容易被氧化。记者从南京工业大学了解到,该校科研人员通过调节吸附剂的微环境,给一价铜“穿雨衣”,将其保存时间从2周延长到6个月。相关成果近日发表在国际学术期刊《自然·通讯》上。

据论文通讯作者、南京工业大学吸附分离技术研究所孙林兵教授介绍,在石油化工领域,吸附剂可以去除燃油中的含硫杂质,减少含硫气体排放,保护环境,并且不会降低燃油的辛烷值。

“加油站的燃油有92号、95号等,这个数字就是辛烷值,数字越大,燃油可以燃烧得更充分,抗爆性越好,发动机的压缩比也可以更大,提高功率的同时降低油耗。”孙林兵告诉记者,目前催化加氢是去除杂质的主要方法,缺点是需要高温高压等严苛条件,而一价铜吸附能力强,价格便宜,还能在常温常压下工作,应用前景广阔。

“但一价铜在空气中容易被氧化成二价铜,导致这类吸附剂需要使用隔绝空气的材料,拉高了整体成本,限制了产品应用。”论文第一作者李玉霞说。

为突破这一瓶颈,研究人员通过大量实验,剖析一价铜氧化的机理。研究发现,只有氧气和水同时存在的条件下,一价铜才能在常温下发生氧化反应。

“阻断两个必备条件中的一个,就能解决这个难题。”李玉霞说,研究人员通过调控一价铜的微环境,使吸附剂表面性质从亲水变为疏水,不让水分子接触到一价铜的活性位点,这样一价铜就可以在氧气中稳定存在。

实验表明,普通一价铜基吸附剂仅在2周内就丧失了大部分吸硫脱硫性能,而“穿雨衣”的一价铜基吸附剂能够在空气中保存6个月。“这大大降低了存储成本,有利于工业化生产。”孙林兵说。

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