摆脱燃料中最后的硫磺

由加州理工学院的一个团队领导的科学家们开发了一种新的方法，可以从气体和柴油中去除几乎所有的硫化合物。

燃料燃烧时，汽油和柴油等燃料中的硫化合物会污染空气。为了应对这一挑战，大规模的炼油厂工艺将燃料中的大部分硫降低到政府规定的水平。但是，这项新技术有潜力将硫减少到其数量的一小部分，这将进一步减少空气污染，并延长控制尾气排放的车辆催化转化器的使用寿命。

2月17日在线发表在《自然能源》杂志上的一项新研究中描述了由加州理工学院和BP领导的团队，并与加州大学洛杉矶分校，苏黎世联邦理工学院和中国南京大学的研究人员合作的结果。

主要作者安东·托托夫(Anton Toutov)说：“我们模拟了高硫油，并通过简单的化学过程消除了几乎所有的硫。下一步是弄清如何简化该过程并使之在工业规模上发挥作用。”加州理工学院的罗伯特·格鲁布斯(Robert Grubbs)，维克多(Victor)和伊丽莎白·阿特金斯(Elizabeth Atkins)的化学教授。

新方法使用钾盐来引发从燃料中去除硫所需的化学反应。钾是地球上的丰富元素，比用于类似反应的稀有金属催化剂更便宜，更环保。

加州理工学院Resnick Sustainability Institute的陶氏-Resnick研究员Toutov说：“钾盐的作用如此之好，真让我们感到惊讶。” “硫被包含在小的有机分子中，而这个过程只是将其清除掉。”

钾盐可用于促进关键化学反应的发现是几年前出乎意料的。格拉布斯实验室的研究人员一直在测试打破碳-氧键的方法，这种方法在使用贵金属催化剂(例如铂)时最有效。苏黎世联邦理工学院的阿列克谢·费多罗夫(Alexey Fedorov)当时是格鲁布斯实验室的博士后，他在没有金属催化剂的情况下进行了对照实验，发现该反应仍然有效。经过几次测试，研究人员证实了一种称为叔丁醇钾的钾盐实际上是在推动反应。接下来，托图夫(Toutov)优化了工艺，并进一步证明该反应生成了具有碳-硅键的化合物，通常需要金属催化剂才能形成。碳-硅键存在于许多产品中，例如聚合物，农药和半导体。

格拉布斯说：“他们把金属排除在反应之外，但它仍然起作用。” “这是一个巨大的惊喜。”

如《自然能源》论文所述，图图夫及其同事在格鲁布斯实验室中使用钾盐法从柴油中发现的碳化合物中去除硫。他们与BP合作在公司的精炼柴油样品上测试了他们的方法，将硫含量从每百万8份(相当于今天从典型的气泵获得的最高质量的柴油)降低到每百万2份的极低含量百万。他们还重复了使用掺有高硫水平的柴油的实验，并获得了相似的结果。

新方法可以用作炼油过程中的附加步骤，以消除燃料中最后的痕量硫。与共同创立新公司Fuzionaire的Toutov的下一步是将这项技术商业化。他说：“我们对如何做到这一点有很多想法，”包括回收其他行业的废品以用于此过程。