一價(jià)銅基吸附劑具有良好的工業(yè)前景，但在空氣中容易被氧化。記者從南京工業(yè)大學(xué)了解到，該校科研人員通過(guò)調(diào)節(jié)吸附劑的微環(huán)境，給一價(jià)銅“穿雨衣”，將其保存時(shí)間從2周延長(zhǎng)到6個(gè)月。相關(guān)成果近日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上。
據(jù)論文通訊作者、南京工業(yè)大學(xué)吸附分離技術(shù)研究所孫林兵教授介紹，在石油化工領(lǐng)域，吸附劑可以去除燃油中的含硫雜質(zhì)，減少含硫氣體排放，保護(hù)環(huán)境，并且不會(huì)降低燃油的辛烷值。
“加油站的燃油有92號(hào)、95號(hào)等，這個(gè)數(shù)字就是辛烷值，數(shù)字越大，燃油可以燃燒得更充分，抗爆性越好，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比也可以更大，提高功率的同時(shí)降低油耗。”孫林兵告訴記者，目前催化加氫是去除雜質(zhì)的主要方法，缺點(diǎn)是需要高溫高壓等嚴(yán)苛條件，而一價(jià)銅吸附能力強(qiáng)，價(jià)格便宜，還能在常溫常壓下工作，應(yīng)用前景廣闊。
“但一價(jià)銅在空氣中容易被氧化成二價(jià)銅，導(dǎo)致這類吸附劑需要使用隔絕空氣的材料，拉高了整體成本，限制了產(chǎn)品應(yīng)用。”論文第一作者李玉霞說(shuō)。
為突破這一瓶頸，研究人員通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，剖析一價(jià)銅氧化的機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)，只有氧氣和水同時(shí)存在的條件下，一價(jià)銅才能在常溫下發(fā)生氧化反應(yīng)。
“阻斷兩個(gè)必備條件中的一個(gè)，就能解決這個(gè)難題。”李玉霞說(shuō)，研究人員通過(guò)調(diào)控一價(jià)銅的微環(huán)境，使吸附劑表面性質(zhì)從親水變?yōu)槭杷蛔屗肿咏佑|到一價(jià)銅的活性位點(diǎn)，這樣一價(jià)銅就可以在氧氣中穩(wěn)定存在。
實(shí)驗(yàn)表明，普通一價(jià)銅基吸附劑僅在2周內(nèi)就喪失了大部分吸硫脫硫性能，而“穿雨衣”的一價(jià)銅基吸附劑能夠在空氣中保存6個(gè)月。“這大大降低了存儲(chǔ)成本，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。”孫林兵說(shuō)。
