ساخت نانوغربال‌های مولکولی

با دوام بالا

یک نانوغربال می‌تواند به‌عنوان فیلتری برای مولکول‌های کوچک مانند آب یا هیدروژن عمل کرده و مولکول‌های بزرگ‌تر در پشت آن بمانند و در نتیجه محصول خالصی را به دست دهد

دانشمندان هلندی، غربال‌های مولکولی ساخته‌اند که در دماهای بالا به مدت بیش از یک سال پایدار است.

به گزارش ایسنا، پایداری این نانوغربال‌ها به این معناست که می‌توان از آن‌ها به جای روش‌های رایج جداسازی در صنایع پتروشیمی استفاده کرد.

تحقیقات بسیاری برای توسعه‌ی غشاهای پایدار و استفاده از آن‌ها در جداسازی صنعتی انجام شده است، اما تاکنون غشاهای با پایه‌ی سیلیکا نتوانسته‌اند برای کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرند زیرا عملکرد آن‌ها در فشار بالا در حضور آب مختل می‌شود. علت این امر این است که پیوند‌های Si-O-Si در حضور آب شکسته می‌شود.

«هسل کاستریکوم» و همکارانش از دانشگاه «توونت»، بعضی از این پیوند‌های Si-O-Si را با اتصال‌دهنده‌های آلی مانند Si-CH2-CH2-Si که هیدرولیز نمی‌شوند، جایگزین کرده‌اند. محصول تولید شده حتی پس از گذشت 18 ماه و در دماهای کارکرد بالا نیز همانند غربال‌های مؤثر عمل می‌کند.

در حال حاضر، روش‌های جداسازی صنعتی مانند تقطیر نیازمند انرژی زیادی بوده و بازدهی پایینی حتی در حد 10درصد دارد. در مقابل، یک نانوغربال می‌تواند به‌عنوان فیلتری برای مولکول‌های کوچک مانند آب یا هیدروژن عمل کرده و مولکول‌های بزرگ‌تر در پشت آن بمانند و در نتیجه محصول خالصی را به دست دهد.

سوخت‌های زیستی مانند بیوالکل‌ها را می‌توان با این فناوری رطوبت‌زدایی کرد. با توجه به سخنان «کاستریکوم»، انرژی بسیار زیادی که برای واحد‌های رایج تقطیر مصرف می‌شود. مهم‌ترین مانع در به‌ کارگیری فناوری‌های سوخت‌های زیستی به شمار می‌رود.

«هنک ورویج»، متخصص مهندسی سرامیک از دانشگاه ایالتی «اهایو» واقع در «کلمبوس» آمریکا، می‌گوید: این غشاء‌ها می‌تواند در آبگیری از مخلوط صنعتی آب و الکل در دماهایی تا oC150 مورد استفاده واقع شود.

«کاستریکوم» معتقد است این نانوغربال‌ها موجب حذف محدودیت‌های متعدد موجود در مسیر صنعتی شدن فناوری غشاء‌ها شده و به نظر می‌رسد جایگزین بسیار کم مصرفی -به لحاظ انرژی- برای فرآیند‌های موجود باشد. وی می‌گوید: مرحله‌ی بعدی، آزمایش این یافته‌ها در پایلوتی با مقیاس صنعتی و توسعه‌ی موادی با پایداری بیش‌تر، حتی در شرایط حدی مانند محیط‌های قلیایی قوی یا دماهای بسیار زیاد است.