Новый материал может повысить энергоэффективность производства пластика
Москва, 11:07, 26 Окт 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Национального института стандартов и технологий изобрели инновационный фильтрующий материал, способный вскоре уменьшить экологические издержки производства пластика.
Речь идет о металлорганическом каркасе, сообщает sciencedaily.com. Структура неоднократно демонстрировала талант отделять определенные углеводороды от смеси органических молекул, производимой при перегонке нефти. Эта способность делает МОК ценным продуктом для пластиковой и топливной промышленности. Материал позволяет удешевить процесс очистки и перегонки.
Специалисты НИСТ создали МОК, способные отделять разные октаны бензина и ускорять сложные химические реакции. Но им не удавалось получить «фильтр» для этилена – основного сырья для полиэтилена. В новом исследовании, представленном в Science, специалисты решили эту проблему. Они показали, что модификация хорошо изученного МОК позволяет отделять очищенный этилен от смеси с этаном. Это – наиболее энергоемкий этап процесса производства сырья для пластика.
«Задача была сложной, прокомментировал Вэй Чжоу. – Большинство МОК захватывают этилен, а не этан».
Команда потратила годы на решение проблемы. Наконец, в 2012-м, другая группа, работавшая в НИСТ, обнаружила материал, МОК-74, способный отделять ряд углеводородов, включая этилен. Исследователи выяснили, что, для эффективного разрушения связи между углеродом и водородом, в первую очередь нужно привлечь комплексную молекулу. Они модифицировали стенки МОК-74, добавив структуру, напоминающую нужное вещество. В результате каркас стал притягивать этан. Изучение МОК с помощью нейтронной дифракции показало, какая часть отвечает за это свойство.
«Без понимания основ механизма никто бы не поверил в наши результаты, — сказал профессор Банглин Чен из Техасского университета Сан-Антонио, возглавлявший группу. – Думаю, мы также можем попробовать добавить другие маленькие группы на поверхность для выполнения дополнительных задач. В целом, было получено новое направление для исследований».
