乙烯是一種無色、無臭、略帶甜味的氣體,是生產有機原料的基礎,廣泛應用于合成纖維、合成橡膠、合成塑料以及合成乙醇的制造。但在乙烯制備中長期以來所使用的裂解法需要耗費大量熱量(裂解溫度為750℃—950℃),乙烯生產企業(yè)也被扣上了“耗能大戶”的帽子。   為找到更為高效和廉價的乙烯制備方法,世界各國的科學家們已經進行了30多年的努力。其間雖然也取得了一些進展,但到目前為止仍沒有任何一種技術能完全取代裂解法在商業(yè)生產中得以大規(guī)模應用。   美國《紐約時報》近日報道稱,一個由分子生物學家和材料學家組成的小組表示,他們通過使用一種經過基因改造的病毒,不但可以大幅提高甲烷轉換為乙烯的效率,還能顯著降低生產過程中熱量的消耗。研究人員稱,如果這種材料能夠大規(guī)模商業(yè)量產,將預示著與分子生物學和化學工業(yè)相關的一系列技術變革的到來。   這家位于硅谷的納米技術公司的研究人員稱,他們生產乙烯的技術主要依賴一種具有催化作用的基因工程病毒。該反應的關鍵在于該病毒能在其表面包裹一層雜亂的、具有催化效用的納米線(研究人員稱其為“毛團”),這種特殊的結構能為化學反應提供更多的化合空間,從而加強了反應效果,也讓反應所需的能量大為減少。   據介紹,這個化學過程被稱為“甲烷氧化耦合”,從上世紀80年代開始一直是石油化工領域研究人員所研究的熱點。雖然取得了一定成果,但在實際能耗上卻一直改進不大。而在使用了這個包裹了不特定金屬線的病毒制造的毛團后,研究人員在200℃—300℃下就完成了制備乙烯的化學反應。   研究人員利用的這種病毒名為噬菌體。這種對人體無害的病毒具有一種獨特的本領——能夠識別并附著于某些特定的材料之上。首先提出這種技術的是麻省理工學院分子生物學家安吉拉·貝爾奇。   貝爾奇的實驗室去年就曾在《科學》(Science)雜志上發(fā)表論文,描述了在室溫下合成鈷氧化物納米線的方法,該方法可提高鋰電池的容量。今年4月,貝爾奇的研究團隊對一種病毒進行改造,將其作為生物支架把一些納米組件搭建在一起,成功模擬了植物光合作用的原理,在室溫下將水分子分解成了氫原子和氧原子。下一步,研究人員還計劃進一步優(yōu)化催化方法,在室溫下將乙醇轉化為氫氣。除此之外,該技術還可應用于生物燃料、氫燃料電池、二氧化碳封存以及癌癥的診斷和治療等領域。   研究人員坦言,對于這種觸媒表面的特殊化學性能,他們還并未完全理解。但“我們現(xiàn)在考慮的是‘還有什么問題需要去解決’,這就是我們努力的目標和方向”,貝爾奇說。                           ?。?a href="http://m.openheartcreations.com/" target="_blank" class="keylink">自動化網莫銘編輯)