Новый синтезированный материал может обеспечить значительно более высокую степень выделения компонентов бензина. Измерения проведенные в Национальном институте стандартов и технологий (NIST) выяснили, почему. Научно-исследовательская группа, в которую вошли ученые из NIST и ряде других университетов, опубликовал свои выводы в журнале Наука.
Созданный в лаборатории Джеффри Лонга, профессор химии в Университете Калифорнии, Беркли, металл-органический материал, или MOF, который можно себе представить, как губка с микроскопическими отверстиями. Бесчисленные внутренние стенки формы треугольных каналов MOF, которые избирательно улавливают только нижний октановым числом компонентов на основе их формы, отделяя их легко с более высоким октановым молекул таким образом, что может оказаться гораздо дешевле, чем текущий метод отрасли. Лаборатория Калифорнийского университета в Беркли подала заявку на патент на MOF, который известен своей химической формуле, Fe2(BDP)3.
Высокооктановых бензинов, ультра или премии смесей на заправочных станциях, стоят дороже, чем обычный неэтилированный бензин в связи с трудностью выделения правильный тип молекул из нефти. Нефтяное топливо включает в себя несколько несколько различных версий одного и того же молекулы, которые имеют одинаковую молекулярную формулу, но различной формы называемых изомеров. Создание высококачественного топлива требует нефтеперерабатывающего завода, который доводит до кипения смеси для разделения изомеров с помощью точной температуры. Проблема в том, эти четыре изомера, два из которых высокое октановое число, а две другие гораздо ниже, имеют лишь слегка различные точки кипения, в результате чего общий процесс одновременно сложным и дорогостоящим.
Новые MOF, однако, может позволить НПЗ обойти эту проблему, по существу захвата самого низкого октанового изомеров, позволяя другим пройти. Низким октановым изомеры более линейными и могут прижиматься ближе к стенкам MOF, так что, когда смесь изомеров проходит через MOF, тем меньше желаемого изомера прилипают к ее поверхности сродни способ мокрого листа бумаги палочками.
Мэтт Хадсон и его коллеги из NIST Центра исследований нейтронов (NCNR), используемый нейтронной порошковой дифракции, метод определения молекулярной структуры, выяснить, почему Минфин имеет право выборочно форме разделения изомеров. Их исследование имеет важное значение для проверки модели команды, как MOF адсорбирует низкооктанового изомеров.
"Легче разделить изомеры с более высоким октановыми числами таким образом, , что делает его более эффективным", говорит Хадсон, докторской научный сотрудник NCNR. "И на основе более низких температурах необходимо, это также гораздо менее энергоемким, то есть она должна быть дешевле." Хадсон говорит, что в то время как промышленные ученым нужно будет решить, как применить открытие на нефтеперерабатывающих заводах, новый MOF обладает достаточной надежностью в тяжелых условиях многократно использовать очень много раз, потенциально уменьшая необходимые инвестиции нефтяной компании.
|
