Промышленные усилия очистить водный или природный газ, например, отдельные желаемые составы от смесей путем прохождения их через мембраны, рябые с крошечными отверстиями. Чем меньший отверстия, тем более отборный мембрана – в целом. Но теперь бригада отчетов исследователей, формирующих мембраны с широко открытыми отверстиями, как это ни парадоксально, позволяющими большие молекулы через намного с большей готовностью, чем меньшие. Новые мембраны являются и более отборными и быстрее, чем предыдущие версии и могли привести более дешевый и больше энергосберегающих методов для промышленных разделений.
Ища более эффективные мембраны, бригаду во главе с Тимом Меркелем, инженером-химиком в Институте Треугольника Исследования в Ресерч-Трайэнгел-Парке, Северная Каролина, и Бенни Фримене, инженер-химик в университете Техаса, Остина, пытался пронзить стандартный мембранный полимер с типом тонкозернистого названного песка, кипятился кремнезем. Они смешали кипятившийся кремнезем с твердыми полимерными цепями, каждый сродни берегу сырых спагетти. Небольшие частицы песка действовали как фрикадельки, усыпанные среди жестких берегов спагетти. «Это вызвало полимерные цепи обособленно и увеличило проницаемость» мембраны, говорит Фримен.
Договоренность дала мембранам множество зияющих отверстий, которые всеми счетами должны просеять молекулы быстро. Исследователи готовились к на вид неизбежному притоку химических злоумышленников.Это никогда не прибывало.
Фактически, новые мембраны позволили большим, газовым органическим соединениям, таким как бензол проходить при удалении меньших газов, таких как водород. Парадоксальный результат, Фримен объясняет, происходит, потому что молекулы перемещаются через мембрану в две стадии. Сначала они должны распасться в мембрану, и затем они должны шевелить своим путем через нее.
И тогда как меньшие молекулы являются более быстрым wigglers, большие молекулы более быстры для растворения. В плотно упакованных мембранах большие молекулы все еще становятся одержимыми своим путем через. Но благодаря тому, чем более широкие отверстия в новых мембранах, Фримен говорит, тем большие молекулы имеют комнату локтя, через которую они должны в полной мере воспользоваться их преимуществом и почтовым индексом перед меньшими молекулами.
«Это – очень интересный результат», который мог открыть новое промышленное использование для мембран, говорит Наркэн Бэк, инженер-химик и специалист по мембранным отделениям в Северо-восточном университете в Бостоне. Меркель, Почетный гражданин, и коллеги теперь проверяет, выделят ли их новые мембраны нежелательные составы, обычно находимые в природном газе.
Если так, гибридные мембраны могли открыть дверь для энергетических компаний для эксплуатации обширных запасов природного газа, в настоящее время питающих слишком много нежелательных газов, чтобы быть полезными.