Logam cecair menggegarkan proses kejuruteraan kimia berabad-abad lamanya
Penemuan diterbitkan dalam Nanoteknologi Alam Semula Jadi hari ini menawarkan inovasi yang sangat diperlukan yang beralih daripada pemangkin lama yang intensif tenaga yang diperbuat daripada bahan pepejal.
Penyelidikan ini diketuai oleh Profesor Kourosh Kalantar-Zadeh, Ketua Sekolah Kejuruteraan Kimia dan Biomolekul Universiti Sydney, dan Dr Junma Tang, yang bekerja bersama di Universiti Sydney dan UNSW.
Mangkin ialah bahan yang membuat tindak balas kimia berlaku lebih cepat dan lebih mudah tanpa mengambil bahagian dalam tindak balas.
Pemangkin pepejal, biasanya logam pepejal atau sebatian pepejal logam, biasanya digunakan dalam industri kimia untuk membuat plastik, baja, bahan api dan bahan suapan.
Walau bagaimanapun, pengeluaran kimia menggunakan proses pepejal adalah intensif tenaga, memerlukan suhu sehingga seribu darjah celcius.
Proses baharu itu sebaliknya menggunakan logam cecair, dalam kes ini melarutkan timah dan nikel yang memberikan mereka mobiliti unik, membolehkan mereka berhijrah ke permukaan logam cecair dan bertindak balas dengan molekul input seperti minyak kanola.
Ini mengakibatkan putaran, pemecahan dan pemasangan semula molekul minyak kanola ke dalam rantai organik yang lebih kecil, termasuk propilena, bahan api bertenaga tinggi yang penting untuk banyak industri.
"Kaedah kami menawarkan kemungkinan yang tiada tandingan kepada industri kimia untuk mengurangkan penggunaan tenaga dan tindak balas kimia penghijauan,"kata Profesor Kalantar-Zadeh.
"Sektor kimia dijangka menyumbang lebih daripada 20 peratus daripada pelepasan menjelang 2050,"kata Profesor Kalantar-Zadeh.
"Tetapi pembuatan kimia kurang kelihatan berbanding sektor lain -- anjakan paradigma adalah penting."
Bagaimana proses itu berfungsi
Atom dalam logam cair lebih tersusun secara rawak dan mempunyai kebebasan pergerakan yang lebih besar daripada pepejal.
Ini membolehkan mereka mudah bersentuhan dengan, dan mengambil bahagian dalam, tindak balas kimia.
"Secara teorinya, mereka boleh memangkinkan bahan kimia pada suhu yang jauh lebih rendah -- bermakna mereka memerlukan tenaga yang jauh lebih sedikit,"Profesor Kalantar-Zadeh berkata.
Dalam penyelidikan mereka, penulis melarutkan nikel dan timah takat lebur tinggi dalam logam cecair berasaskan galium dengan takat lebur hanya 30 darjah celcius.