美科学家利用病毒开发出乙烯低温制备新工艺
时间:2017-12-08

  科学网 - 美国科学家利用这种病毒开发了一种新的低温乙烯制备工艺

  乙烯是一种无色,无臭,微甜的气体,是生产有机原料的基础,广泛用于合成纤维,合成橡胶,合成塑料和合成乙醇的生产。但是,乙烯制备中长时间使用的裂解方法需要大量的热量(裂解温度为750℃和950℃),乙烯生产企业也需要耗能。

  为了寻找更有效和廉价的乙烯制备方法,来自世界各地的科学家们已经工作了30多年。虽然目前取得了一些进展,但到目前为止还没有单一的技术已经完全取代了大规模商业化生产中的热解方法。

  “纽约时报”最近报道说,一群分子生物学家和材料科学家表示,通过使用基因工程病毒,他们不仅可以大大提高甲烷转化乙烯的效率,而且还可以显着降低生产过程中的卡路里消耗。研究人员表示,如果这种材料能够在商业规模上大规模生产,它将预示着与分子生物学和化学工业有关的一系列技术变革。

  硅谷纳米技术公司的研究人员说,他们的乙烯生产技术主要依靠催化工程病毒。反应的关键是,病毒可以用杂乱的催化活性纳米线(研究人员称之为毛发簇)涂覆其表面,这种特殊的结构为化学反应提供更多化学空间以提高反应效果,减少反应所需的能量。

  据介绍,化学过程称为甲烷氧化偶联,从上个世纪80年代开始一直是石化研究领域的研究热点。虽然取得了一些成绩,但实际能耗并没有大幅度提高。研究人员在使用由非特异性金属丝束缚的病毒制成的头发棉签之后,完成了在200℃和300℃下生成乙烯的化学反应

  研究人员使用的病毒被称为噬菌体。这种无害的病毒具有识别和附着某些物质的独特能力。首先提出这项技术是麻省理工学院的分子生物学家安吉丽娜伯克希尔。

  去年,伯克利实验室在“科学”杂志上发表了一篇论文,描述了一种在室温下合成氧化钴纳米线的方法,这种方法可以增加锂电池的容量。今年4月份,贝尔的研究小组将病毒转化为生物支架,并将几个纳米组装在一起,成功地模拟了植物的光合作用原理,并将水分子分解成氢原子和氧原子。还计划进一步优化室温下乙醇转化为氢气的催化方​​法,此外,该技术还可应用于生物燃料,氢燃料电池,二氧化碳储存和癌症诊断和治疗等领域。

  研究人员承认,他们并不完全了解这种催化剂表面的特殊化学性质。但是我们现在想的是还有什么需要解决的问题。贝赫说,这是我们努力的目标和方向。

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