汽油行业认识到对二甲苯的重要性,因为它的许多用途在日常产品,从塑料汽水瓶到聚酯纤维。
二甲苯旅行的挑战是3和几乎是相同的,使它很难有效地分离和净化对二甲苯的少使用邻二甲苯等兄弟姐妹。这些分子十分之一纳米的大小不同。然而,与小毛孔膜工程来区分这些分子可能会启用这个重要的分离。
建立在长期研究与埃克森美孚,佐治亚理工学院的研究人员已经发现了新的见解制造潜在的碳膜显著节约成本一旦分离二甲苯隔离解决方案扩展工业使用。
研究结果发表在2021年9月6日发行的美国国家科学院院刊》上欧洲杯线上买球。
工作重点是“碳基分子筛”,由加热薄层材料以这样一种方式,赶走所有的碳原子以外,导致charcoal-like物质分子尺寸的孔装置。欧洲杯足球竞彩2016年佐治亚理工学院的研究人员和埃克森美孚首先证明了一个新的碳分子筛膜可以成功分离二甲苯分子和提取非常有用对二甲苯的包。
现在,佐治亚理工学院拥有先进的这项工作,制定改善碳壁垒,允许苗条对二甲苯通过更快速地滑,而拒绝更广泛的分子。重要的是,研究小组发现了一个强大的碳原子的结合化学之间的关系和二甲苯的流动通过碳膜。
碳膜的性能,如果意识到在工业规模,可以显著降低能源成本与精炼过程,如标准的结晶方法或adsorption-based方法。前者的方法是冻结的二甲苯分子只对二甲苯形成晶体,使其容易分离,但需要大量的能源投资。后一种方法可以减少能源消耗比结晶但是需要昂贵和复杂的设备操作。2020欧洲杯下注官网膜的问题,据佐治亚理工学院的研究人员,只有有效的方法在实验室环境中,而不是在一个工业设置。
“我们更稳定的材料通过改变我们使用聚合物前体。欧洲杯足球竞彩然后通过改变我们如何改变聚合物的碳,我们膜更有效率。”瑞安说,活泼,副教授在乔治亚理工学院的化学与生物分子工程和论文的通讯作者。
多少更有效率——团队展示了新材料可能导致净化系统估计“三至六次低成本比其他先进的方法,”欧洲杯足球竞彩活泼的说。
活泼的估计,分离和纯化约占一半的能源消耗在生产商品化学品和燃料。在全球范围内的能量用于传统芳烃分离过程,例如,苯甲苯,等于由大约20一般规模的电厂。
这种进步可能产生重大影响汽油的化学能源消耗。这项研究是由埃克森美孚和建立在超过15年的佐治亚理工学院之间的合作研究工作和全球石油和天然气的领袖。
“通过与佐治亚理工学院等强大的学术机构合作,我们不断探索新的、更有效的方法来生产能源、化工、和其他产品在世界各地的消费者依赖每一天,”研发副总裁Vijay Swarup说在埃克森美孚研究与工程公司。
佐治亚理工学院的研究人员也发现了关于碳结构本身的新见解。团队观察到细微变化的比率三维到二维碳中心膜导致令人印象深刻的大流动性的变化二甲苯等温线在材料。他们观察到的变化这一比率(sp3 / sp2碳比率)从0.2到0.7导致生产力增长1000倍的膜。令人惊讶的是,膜主要维护其选择性或二甲苯异构体分离的能力,尽管这些变化的碳结构。
“三维碳越多,效率越高,“M.G.芬恩说,教授和主席乔治亚理工学院的化学和生物化学和共同通讯作者的文章。“你越加快生产率,同时保持相同的选择性,减少膜需要处理相同数量的二甲苯饲料。从设计的角度来看,这表明你有这巨大的控制膜的作品通过非常小的碳的化学变化,“芬恩。
来源:https://www.gatech.edu/