Металлоорганический каркас для производства пластика

Металлоорганический каркас для производства пластика

Инновационный фильтрующий материал обещает снизить стоимость экологически чистого производства пластмассы. Созданная учёными NIST фильтрующая основа извлекает из смеси других химических веществ базовый ингредиент в наиболее распространенной форме пластика. При этом отмечается значительно меньшее потребление энергии по сравнению с обычными способами извлечения.

Класс веществ — металлоорганический каркас

Материал представляет собой металлоорганический каркас (МОК) — класс веществ, успешно демонстрирующих способности отделения углеводородов от массы органических молекул, образующихся в процессе переработки нефти.

По причине уникальных свойств, металлоорганические каркасы обладают неоспоримой ценностью для химической и нефтяной промышленности. Использование металлоорганических каркасов позволяет производителям выполнять химическое разделение с меньшими затратами, чем предлагают стандартные методы переработки нефти.

Это преимущество сделало МОК предметом интенсивного изучения как на базе NIST, так и в других местах. В конечном итоге появились технологии МОК, которые позволяют отделять существующие октаны бензина, ускоряя при этом сложные химические реакции.

Между тем одна из главных целей оставалась недостижимой. Речь идёт о промышленно-предпочтительной методике отжима этилена — молекулы, необходимой для создания полиэтилена, пластика, используемого, к примеру, для изготовления бытовых сумок.

И вот, недавний выпуск журнала «Science» сообщил о результатах работы исследовательской группы, которые показывают — модификация ранее исследованного МОК позволяет создавать систему отделения очищенного этилена от смеси этана.

Особенности изготовления пластика

Процесс изготовления пластика требует много энергии. Полиэтилен — наиболее распространенный тип пластика, изготовлен из этилена, одной из многих молекул углеводородов, обнаруженных при переработке нефти.

Этилен требует очистки высокой степени для обеспечения корректного производственного процесса. Современная промышленная технология отделения этилена от углеводородов — это высокоэнергетический процесс с охлаждением сырой нефти до температуры минус 100ºC и ниже.

Долгие годы учёные ищут альтернативную методику. Между тем, как выясняется, металлоорганические каркасы выглядят многообещающими в этом плане. Специалисты исследовательской группы NIST модифицировали стенки металлоорганического каркаса. Получили содержательную структуру, сходную с соединением, притягивающим молекулы.

Используя метод, именуемый нейтронной дифракцией, учёные определили, какая часть поверхности МОК привлекает этан. Это ключевая часть информации, объясняющая, почему инновация обещает преуспеть там, где другие разработки не оправдали своего внедрения.


На основе материалов: NIST