「這是一種設想分離過程的全新方式,」麻省理工學院化學工程副教授扎卡里·P·史密斯說。他強調了基於形狀和大小而非沸騰來分離成分的潛力。
在美國,麻省理工學院的工程師們取得了一項突破性進展,他們創造了一種能夠按分子大小過濾原油成分的薄膜。這項創新在《科學》雜誌上發表,有望大幅減少能源密集型的原油分餾過程,該過程目前約佔全球二氧化碳排放量的6%。
這種新型薄膜能有效地分離重油和輕油成分,並能抵抗膨脹,這是其他油分離薄膜的常見問題。它被製成薄膜,可以使用現有的工業技術製造,為廣泛採用鋪平了道路。
傳統的以熱驅動的石油分餾消耗了全球約1%的能源。使用薄膜可以將能源消耗減少約90%。麻省理工學院的研究團隊改進了反滲透海水淡化中使用的聚合物,使其適應碳氫化合物的分離。
這種改進後的薄膜使用亞胺鍵,比海水淡化薄膜中的醯胺鍵更堅硬和疏水。這使得碳氫化合物能夠快速通過,而不會引起膨脹。引入三聯苯進一步細化了碳氫化合物通過的孔徑。
倫敦瑪麗女王大學化學工程教授安德魯·利文斯頓稱其為「朝著減少工業能源消耗邁出的重要一步」。他強調了其界面聚合在碳氫化合物原料中的創新應用。
在測試中,與原始混合物相比,該薄膜實現了甲苯濃度提高20倍。它還能有效地按分子大小分離石腦油、煤油和柴油。研究人員設想使用一系列這樣的過濾器來提純複雜的混合物並分離出所需的化學物質。
麻省理工學院前博士後李泰勳指出,界面聚合已經用於海水淡化薄膜。這使得改造現有的生產線以進行大規模生產成為可能,從而可能徹底改變原油加工。