Etileno, o eteno, es una materia prima primaria para la industria química, incluso como material de partida para la producción de una amplia variedad de plásticos. En la revista Angewandte Chemie los científicos ahora han introducido una nueva técnica electroquímica para la producción selectiva y energéticamente eficiente de etileno a partir de monóxido de carbono, que se puede obtener a partir de recursos renovables y desechos.
Desde el punto de vista económico y medioambiental, la conversión de monóxido de carbono CO en etileno mediante métodos energéticamente eficientes es un proceso clave para el uso de materias primas no petroquímicas. Hoy en día, el etileno se produce típicamente por craqueo al vapor de naftaderivados de las refinerías de petróleo. En este proceso, los hidrocarburos de cadena larga se dividen en cadenas más cortas de 800 a 900 ° C. Alternativamente, el etileno se puede producir a partir del gas de síntesis, una mezcla de CO e hidrógeno obtenido de la gasificación del carbón, aunqueTambién se puede obtener a partir de biogás, madera y desechos como fuentes de carbono. El proceso Fischer-Tropsch se puede utilizar para convertir el gas de síntesis en una mezcla de hidrocarburos, incluido el etileno. Las desventajas de este método son las condiciones de uso intensivo de energía de 200 a250 ° C, 5 a 50 bar de presión, y el consumo de hidrógeno valioso. Además, un máximo del 30% de los productos son los hidrocarburos C2 preferidos etileno y etano. La formación de cadenas más largas no puedeprevenirse, el proceso para separar etileno es complejo y 30-50% de CO 2 también se produce, que es una emisión no deseada y representa un desperdicio de carbono.
Los investigadores que trabajan con Dehui Deng en la Universidad de Xiamen y el Instituto Dalian de Física Química de la Academia de Ciencias de China ahora han introducido un nuevo enfoque para un proceso electrocatalítico directo para la producción altamente selectiva de etileno. En este método, el CO se reduce conagua a temperatura ambiente y presión estándar, usando un catalizador de cobre y corriente eléctrica.
Al optimizar la estructura de su electrodo de difusión de gas, los investigadores lograron una eficiencia Faradaica sin igual eficiencia de transferencia de carga dentro de una reacción electroquímica del 52,7% y rompieron el límite del 30% para la selectividad C2. Sin CO 2 se produce emisión. El éxito del enfoque depende de una capa microporosa de fibras de carbono con una hidrofobicidad óptimamente sintonizada, que actúa como soporte para partículas de cobre catalíticamente activas y una concentración optimizada de hidróxido de potasio en la fase acuosa. Esto aumenta el COconcentración en el electrodo y aumenta el acoplamiento entre los átomos de carbono. Los productos secundarios de esta reacción, etanol, n-propanol y ácido acético, son líquidos, lo que permite una fácil separación del etileno gaseoso.
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Materiales proporcionado por Wiley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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