瑞士鮑爾-希爾内（Paul Scherrer）研究所和(hé)蘇黎世聯邦理(lǐ)工(gōng)大(dà)學(ETH )在德國早先技術的基礎上(shàng)，在實驗室成功研制一種微型化學反應器，用(yòng)這(zhè)種反應器未來(lái)人們能(néng)更環保和(hé)更經濟地生産汽油和(hé)柴油。反應器由僅僅幾個納米大(dà)小(xiǎo)的沸石晶體構成，研究人員改變晶體結構，經過兩個步驟就能(néng)生産出燃料。

    用(yòng)工(gōng)業的方法生産燃料早已有之。早在1925年，德國化學家弗朗茨-菲舍和(hé)漢斯-托普西開(kāi)發出一種利用(yòng)合成氣體—一氧化碳和(hé)氫氣，生産碳氫化合物，如汽油和(hé)柴油。原先人們希望由德國富有的煤炭制備合成氣體，後來(lái)主要是天然氣作(zuò)爲原料，但(dàn)是木(mù)材、污泥或者作(zuò)物稭稈在未來(lái)将代替這(zhè)種功能(néng)。

    這(zhè)種菲舍-托普西（Fischer-Tropsch）方法在工(gōng)業上(shàng)早已試驗過，其生産燃料的成本比傳統的由石油生産燃料貴很(hěn)多。如果能(néng)制造一種承擔若幹必要的轉換步驟的多功能(néng)反應器，則這(zhè)種方法的成本會(huì)下(xià)降很(hěn)多。但(dàn)是目前每一個轉換步驟需要一個獨立的反應器，這(zhè)樣無疑推高(gāo)了(le)制造成本。

    現(xiàn)在新開(kāi)發的納米反應器隻需執行菲舍-托普西（Fischer-Tropsch）方法的兩個步驟，每個步驟必需一個獨立的反應器。第一個反應器承擔第一個步驟，将合成氣體轉化爲各種碳氫化合物，其中也(yě)有汽油的成分。第一步也(yě)生産了(le)不受歡迎的長鏈碳氫化合物，這(zhè)種長鏈碳氫化合物也(yě)存在于燃油中。爲了(le)在終端産品中提高(gāo)較高(gāo)價值的短鏈的碳氫化合物成分，因此有必要實施第二步驟，即裂解。在裂解中不受歡迎的長鏈分子将分解爲短鏈分子。在新的納米反應器中，這(zhè)是重要的一步。

    制造這(zhè)種納米反應器，科學家使用(yòng)了(le)沸石的納米晶體。沸石的晶體結構具有很(hěn)多相同大(dà)小(xiǎo)的氣孔，這(zhè)些(xiē)氣孔提供了(le)發生化學反應的表面，并提高(gāo)反應器的效率。因爲所有氣孔幾乎一樣大(dà)小(xiǎo)，沸石反應器可以像篩子一樣工(gōng)作(zuò)。統一的氣孔尺寸将産品種類限制在一種能(néng)通過氣孔的分子水(shuǐ)平。

    這(zhè)種新型納米反應器能(néng)夠完成菲舍-托普西（Fischer-Tropsch）方法的兩個步驟，還不是歸功于沸石的自(zì)然特性，而是在實驗室的改變。科學家用(yòng)腐蝕劑對(duì)沸石晶體蝕刻穿孔，并将钴納米顆粒放(fàng)進這(zhè)些(xiē)空(kōng)洞中，這(zhè)些(xiē)钴顆粒在工(gōng)業上(shàng)用(yòng)着催化劑，在菲舍-托普西方法中也(yě)用(yòng)着催化劑，有利于第一步轉化過程。在裂解過程中，納米反應器也(yě)借助于這(zhè)種化學處理(lǐ)，即溶劑在沸石的氣孔中造出一些(xiē)進行化學反應的地方，這(zhè)些(xiē)地方将長鏈碳氫化合物催化分解爲短鏈的對(duì)應物質，也(yě)就是裂解。摘自(zì)www.idw-online.de