在中国科学家手中,二氧化碳正在被转化为多种多样的产品,实现了华丽转身。二氧化碳转化为糖:两年前,中国科学院天津工业生物技术研究所实现了从二氧化碳到淀粉的实验室人工合成,蜚声海内外。两年后,站在合成淀粉成果的“肩膀”上,该研究所与中国科学院大连化学物理研究所科研团队合作,实现了又一次创新飞跃。走进中国科学院天津工业生物技术研究所办公大楼,映入眼帘的是密密麻麻一整面专业技术墙。“这次我们的研究实现了糖分子精确从头合成,使糖分子立体结构可控。”在实验室内,身穿白大褂的副研究员、论文头一作者杨建刚说。这项在实验室里结出的硕果,为跳出自然束缚、利用二氧化碳创造多样的糖提供了可能。潜水员呼吸气体中添加二氧化碳调节酸碱度。食品用二氧化碳批发
工业制取二氧化碳主要通过多种技术路径实现,具体方法根据原料来源、纯度需求及生产成本等因素选择。常见方法包括石灰石高温分解、燃料燃烧、化学反应、发酵副产物回收、工业废气提纯等,其中煅烧法和副产回收法应用较广。以下从原理、流程及特点角度展开说明。石灰石高温分解法(煅烧法):此方法以石灰石(碳酸钙)为原料,在高温窑炉中加热至850-900℃使其分解,化学反应式为CaCO₃ → CaO + CO₂↑。实际生产中需经过破碎预处理、煅烧、气体净化(水洗去除粉尘、硫化物等杂质)、压缩干燥等工序。其优势在于原料储量大、工艺成熟且成本低,但煅烧过程能耗较高,每吨二氧化碳需消耗约1.8吨石灰石。上海二氧化碳厂商二氧化碳制航空煤油技术突破,每吨燃料消耗6吨CO₂,空客计划2030年商用。
发酵过程:在啤酒、白酒以及发酵法酒精的制造过程中,通常选用甘蔗、甜菜等富含糖分的作物,以及谷物、小麦等粮食作物作为发酵原料。这些原料在发酵过程中会产生大量的二氧化碳气体。这些发酵过程中产生的二氧化碳,其浓度极高,通常达到95~99%,只需去除少量的醛类、醇类、有机酸和微量硫化氢等杂质,便能满足工业用途的二氧化碳或食品添加剂二氧化碳的纯度要求。其他气源:在以纯氧氧化法由乙烯和氧气生产环氧乙烷的过程中,会产生一种副产气,其中二氧化碳的含量高达90%以上。同样,合成醋酸乙烯的反应也会产生含有较高浓度二氧化碳的副产气。此外,通过碳酸钠与磷酸的反应,可以制取得到纯度极高的二氧化碳。这些高浓度二氧化碳气源的回收,不仅技术可行,还具有明显的经济效益。
2022年3月,国际有名期刊《自然·催化》以封面文章的形式发表了一项较新研究成果。经过一年半的努力,我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式,将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸,并进一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸(油脂)。这一成果由电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组与中国科学技术大学曾杰课题组共同完成。根据研究,研究团队可以通过将二氧化碳转化为葡萄糖或油甚至脂肪酸一个催化过程。这项研究完全可以人为控制,可以突破很多外界的制约。未来通过对电催化和生物发酵的进一步研究,实现这两个平台的兼容和兼容。未来有可能合成淀粉以外的色素,生产药物等。二氧化碳气肥机自动补气,夜间浓度调至800ppm,防止作物徒长。
二氧化碳的封存技术实际上就是把二氧化碳存放在特定的一种自然或人工“容器”中,利用物理、化学、生化等方法,将二氧化碳封存百年甚至更长的时间。森林、海洋、底层、化学反应器等都可以作为封存二氧化碳的“容器”。密封二氧化碳的定义和使用场景:密封二氧化碳(Sealed Carbon Dioxide)是一种常见的工业气体,普遍应用于食品、医药、化工、金属冶炼等领域。与其他气体相比,密封二氧化碳具有较高的密度和惰性,因此在很多工业过程中都需要使用密封二氧化碳。干冰保存细胞样本,防止冰晶破坏组织结构。徐汇区工业二氧化碳批发
二氧化碳不支持燃烧,常用于灭火,尤其适用于电气设备火灾。食品用二氧化碳批发
干冰使用注意事项:切记在每次接触干冰的时候,一定要小心并且用厚绵手套或其他遮蔽物才能触碰干冰!如果是在长时间直接碰触肌肤的情况下,就可能会造成细胞冷冻而类似轻微或极度严重烫伤的伤害。汽车、船舱等地不能使用干冰,因为升华的二氧化碳将替代氧气而可能引起呼吸急促甚至窒息!1.切勿让小朋友单独接触干冰!2.干冰温度极低,请勿至于口中,严防冻坏!3.拿取干冰一定要使用厚绵手套、夹子等遮蔽物 (塑胶手套不具阻隔效果!)4.使用干冰请于通风良好处,切忌与干冰同处于密闭空间!5.干冰不能与液体混装。食品用二氧化碳批发
该科研团队构筑的纳米“蓄水”膜反应器,合成的催化剂结构类似于一个胶囊,内部封装了二氧化铈载体分散的双钯催化剂。刘小浩介绍,胶囊的壳层具有高选择性,疏水修饰后,保证内部生成的水富集而产物乙醇可以溢出。其中的水环境可以稳定双钯活性位点,该催化剂能够实现温和条件下(3MPa,240℃)二氧化碳近100%选择性高效稳定转化为乙醇。值得一提的是,这项研究构筑的双钯活性位点具有独特的几何和电子结构,可实现二氧化碳加氢定向生成单一高价值产物乙醇。催化剂合成工艺和催化反应路线简单,有大规模工业化应用前景。我国自创!用二氧化碳合成葡萄糖、脂肪酸。二氧化碳与苯酚反应生成水杨酸,用于药物合成。黄浦区焊接用二氧化碳厂...