Новости химической науки > Наносита для экономии энергии

Голландские исследователи разработали молекулярные сита, сохраняющие свою стабильность после более чем годовой эксплуатации при повышенных температурах. Такая стабильность со временем позволит использовать наносита для разделения нефтехимических фракций вместо традиционной ректификации.

Рисунок из Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b718082a

Разработке стабильных мембран, пригодных для промышленных процессов разделения всегда уделялось значительное внимание исследователей. Однако до настоящего времени мембраны на основе оксида кремния практически не используются в промышленных процессах из-за гидролитической нестойкости связей Si-O-Si при высоких температурах.

Хессель Кастрикум (Hessel Castricum) из Университета Твенте заменил часть фрагментов Si-O-Si молекулярных сит кремнийорганическими линкерами -Si-CH₂-CH₂-Si-, более устойчивыми к гидролизу. Полученные производные кремния ведут себя как эффективные сита даже после 18 месяцев работы при достаточно высоких температурах.

В настоящий момент промышленные методы разделения смесей, главным образом, основаны на методе перегонки, требующей больших энергетических затрат и, в ряде случаев, отличающейся менее чем 10% эффективностью. Молекулярные сита, способные разделять фракции, основываясь на стерическом объеме входящих в них молекул разного размера, со временем могут составить конкуренцию традиционным способам разделения.

Первые шаги к этому делаются уже сейчас. Так, Хенк Фервеж (Henk Verweij), специалист по разработке керамических изделий из Университета Огайо, отмечает, что мембраны, полученные в соответствии с технологией голландских коллег, в лабораторных условиях успешно применялись для осушки водно-спиртовых смесей, образующихся при получении биоэтанола. Работоспособность мембран в такой осушке сохраняется до 150°C.

Исследователи планируют, что следующими этапами их работы будут тестирование возможностей новых мембран в промышленных масштабах, а также разработка фильтрующих материалов, способных сохранять устойчивость при еще более высоких температурах и в присутствии сильных оснований.

Источник: Chem. Commun., 2008, DOI: 10.1039/b718082a

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #химическая технология, #химия поверхности, #химия полимеров, #элементоорганическая химия