Новый материал сможет значительно удешевить производство
высококачественного бензина, этот способ почти в два раза превосходит КПД
работы современных технологий по очистке сырья от гексана, его создали химики
из России и ряда зарубежных стран
Сейчас углеводороды в нефти разделяют с помощью ректификации
— нагрева сырья, его испарения и разделения по «слоям» в специальных башнях, на
работу которых уходит огромное количества тепла и энергии. Ученые из Самарского
университета совместно с коллегами из США, Саудовской Аравии, Китая и Италии
предложили вместо этого процесса использовать металл-органические каркасы (МОК),
говорится в работе, опубликованной в журнале Nature Communications.
МОК — это сложные полимерные материалы, похожие по структуре
на пчелиные соты и обладающие очень высокой пористостью и прочностью. Размеры
сот в подобных структурах могут сильно меняться, если эти каркасы сжимаются или
растягиваются, или же при изменениях в температуре и давлении окружающей среды,
что заметным образом поменяет то, какие молекулы и атомы они могут поглощать и
удерживать в себе.
Процесс ректификации можно обойти, используя МОК, собранные
из атомов циркония и одиночных звеньев определенных полимеров. К примеру,
пористые структуры на их основе могут очень избирательно поглощать гексан —
один из нежелательных компонентов бензина, заметно понижающий октановое число.
Эффективность работы МОК в данном случае, по словам химиков,
почти в два раза превосходит КПД работы современных технологий очистки бензина
от гексана. При этом созданные ими наночастицы не поглощают полезные «версии»
этого углеводорода, имеющие другую структуру. Это позволяет использовать их для
производства высокооктанового бензина, насыщенного изомерами гексана.
Аналогичным образом, как показывают расчеты химиков, можно
создать и другие каркасы, которые будут удалять «нужные» или «ненужные»
вещества из нефти, не требуя ее нагрева или других дорогостоящих действий. Это
удешевит нефтепродукты и одновременно улучшит их качество.
