在能源部的资助下,皇冠体育大学Gallogly工程学院化学、生物和材料工程学院副教授王斌博士领导了一项理论皇冠体育研究,该皇冠体育研究正在模拟二氧化碳如何与乙烯(最常见的工业化学品)结合,以制造丙烯酸(许多家用工业产品的常见成分)。
丙烯酸用于制造一次性尿布、服装、塑料和许多其他消费应用。目前它是由炼油厂的气态产物丙烯氧化产生的。
王说:“如果你能取代丙烯,并找到以二氧化碳为原料制造丙烯酸的替代方法,那就有两个优势。”“它提供了一个减少温室气体并使二氧化碳更有价值的皇冠体育。”
四十多年来,皇冠体育研究人员一直在皇冠体育研究这种替代方法,试图找到一种更持久的方法来制造丙烯酸。
王说:“在过去的40年里,人们一直在探索均相催化——催化剂和反应物都溶解在同一液相中——但收效甚微。”“在这个提议中,我们试图做的是开发一种多相催化过程,在这种过程中,催化剂可以被设计成具有多种功能,并且可以很容易地回收。这是文献中没有针对这种反应做过的事情。”
王说,他们将应用量子力学计算来逐步澄清二氧化碳和乙烯是如何偶联的,以及最终产品是如何形成的,以更好地理解这一过程,并为未来使用二氧化碳作为替代原料的实验测试提供信息。
这个为期三年的项目名为“二氧化碳和乙烯偶联制造丙烯酸衍生物的多相催化剂的计算设计”,由能源部通过化学和材料科学推进清洁能源技术和低碳制造资助皇冠体育提供677,925美元的奖励。这笔资金是美国能源部5.4亿美元“减少能源技术和制造业对气候的影响”计划的一部分。