科羅拉多大學波德分校的研究團隊研發出一種由包含著銀離子的分子制備得到的新材料,該材料可大幅降低分離乙烯過程中所需的能量。其中銀離子可像“手”一樣識別并抓取乙烷,外層分子則保護銀離子不受污染物影響。這種新材料在降低塑料生產過程中的能量消耗上極具前景。
科羅拉多大學波德分校目前研發出一種可大幅降低塑料生產的能量消耗的新技術。新技術適用范圍很廣,從雜貨袋、保鮮膜到防彈衣和仿生髖骨等多種塑料制品。
每年全球大約要生產8千萬噸(注:公噸就是噸)的聚乙烯,因此聚乙烯是應用最為廣泛的塑料。聚乙烯的結構單元為乙烯,乙烯在使用前必須從與其十分相似的化合物——乙烷中分離出來。
由于乙烯和乙烷結構十分相似,故提純過程十分復雜且高成本。目前為止,能量密集型的蒸餾提純方法應用最為典型。
在《德國應用化學》中發表的一項新研究中,科羅拉多大學波德分校的研究團隊闡述了一種由包含銀離子的分子制備出的新材料,該材料可大幅降低分離乙烯過程中所需的能量。
“銀離子可看作像‘手’一樣在工作”,科羅拉多大學波德分校的博士后研究員 Matthew Cowan提到,“這只‘手’可以識別乙烯和乙烷,并將乙烯從混合物中‘抓’出來。當乙烯被全部抓取住,乙烷被移除同時‘手’將乙烯釋放”。
這種新材料在分離乙烯過程中的分離能力是傳統材料的13倍,且其相對傳統提純技術需要的能量更少。僅在美國,目前生產乙烯一年所需的電能即不低于4.6千萬兆瓦時,這相當于7個常規核電站生產的能量。
雖然該技術極具節能潛力,但若要獲得商業應用價值,銀離子對污染物的敏感問題應當被重視。因為乙烯乙烷的混合氣是石油精煉過程的副產品,其中很可能含有使銀離子“手”失靈的雜質。但是現在研究者們寄希望于用分子將銀離子包裹起來從而可保護其不受污染。節選自《材料人網》
- 東華大學王宏志/EMPA趙善宇 AFM:自適應溫度響應的纖維諧振器超面料 - 實現零能耗熱管理 2025-05-12
- 華南師大張振、湖北大學尤俊 Carbohyd. Polym.:“準溶劑”自剝離法低能耗制備纖維素納米纖維 2025-04-24
- KAUST甘巧強教授團隊 AFM:熱致變色水凝膠實現智能窗膜 - 車輛降溫10°C,無需額外能耗 2025-03-25
- 浙大周民團隊、姚克團隊《Nano Today》:智能手機激活下的靶向耐藥菌感染性角膜炎的快速診療一體化研究 2023-10-15
- 韓國研制抗菌銀涂層為玻璃穿上“防護衣” 2013-07-03
- 廣工高粱課題組 Adv. Mater.: 基于聚乙烯醇縮醛相變液體的全季節非對稱熱致變色窗 2025-06-03
- 華南理工大學郭建華教授團隊 AFM:可多層組裝泡孔結構的聚乙烯醇/碳復合氣凝膠實現寬帶微波噪聲雙吸收和水下形狀記憶效應 2025-05-14