利用"原子智能" - 研究人员提出大幅减少工业排放的创新方法

悉尼大学的研究人员正在开创一种方法，通过使用液态金属进行更节能的化学反应来减少工业排放，从而有可能改变化学制造业，图为培养皿中的液态镓。图片来源：悉尼大学/菲利普-里奇

这是由于制造不同产品的化学反应需要大量能源。研究人员在《科学》杂志上发表了一份路线图，展示了如何通过改变反应发生的性质来改变化学加工过程。

领导这项研究的化学工程学院院长库罗什-卡兰塔尔-扎德（Kourosh Kalantar-Zadeh）教授说："人们常常忘记，化学反应是我们所拥有和使用的一切的核心；几乎所有的现代产品都是通过某种化学反应制造出来的。从用于医疗器械的高级塑料到用于农业的氨水，目前的生产过程都需要大量能源，导致温室气体排放量不断增加。"

许多化学反应，包括绿色制氢、具有特定结构的化学品（如用于制造家用产品的聚合物）的合成，以及各种材料（如微塑料）和持久性物质（包括全氟和多氟烷基物质 (PFAS)）的分解，都是利用液态金属进行改进的潜在目标。

通过滴管将液态镓放入培养皿中。图片来源：悉尼大学/菲利普-里奇

"利用液态金属进行化学反应仍然是一个非常新的概念；大多数化学反应仍然依赖于已有几十年历史的工艺。"Kalantar-Zadeh教授说："利用液态金属的'原子智慧'来驱动反应在很大程度上仍未得到探索，但却蕴含着改变未来化学工业的巨大潜力。"

他的团队去年测试了一种使用液态金属的技术，他们希望这种技术能取代使用固态催化剂（能引起化学反应的固态金属或化合物）的高能耗化学工程工艺，从而生产出包括塑料、化肥、燃料和原料在内的一系列产品。他的团队最近展示了利用从多种金属中提取的液态金属合金制氢的可能性。

与目前需要将金属加热到几千摄氏度的技术不同，该团队的方法意味着可以在较低温度下引发化学反应。液态金属可以在低温下溶解锡、铜、银和镍等催化金属（能引起反应的金属），从而形成能以低能量促进化学反应的合金。

编译自/scitechdaily