Молекулярная ткань эффективно разделит бензол и циклогексан

Учёные из Техасского университета в Остине и Чжэцзянского университета создали молекулярную ткань, которая позволяет разделять бензол и циклогексан с меньшими энергозатратами. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Традиционно для разделения бензола и циклогексана используют дистилляцию, однако у этих веществ почти одинаковые температуры кипения — это усложняет процесс и требует добавок. Новый материал представляет собой самособирающуюся ткань из четырёх молекулярных сетей, которые переплетаются друг с другом, образуя слой с взаимосвязанным узором.

Ткань обладает свойством хиральности (или «рукости»): один вариант слоя имеет спиральное переплетение сетей по часовой стрелке, другой — зеркальный, против часовой стрелки. Слои укладываются друг на друга, чередуя обычную и зеркальную ориентацию, — так получается упругий фильтр. Материал можно использовать многократно: после фильтрации смесь нагревают, бензол испаряется, а ткань применяют снова.

В ходе испытаний смесь, содержавшую по 50 % бензола и циклогексана, пропустили через ткань — она поглотила 97,9 % бензола. Также учёные продемонстрировали способность материала разделять и другие соединения, представляющие коммерческий интерес. По мнению исследователей, технология может существенно сократить энергозатраты химической промышленности при молекулярном разделении веществ.

Разработку планируют масштабировать для промышленного применения — она может быть полезна в производстве красок, нейлона, полиуретана и других продуктов, содержащих циклогексан. Экономический анализ пока не проведён.

Ранее по теме: Мембрана с динамическими каналами ускорит промышленное разделение веществ

Источник: EurekAlert!