В тематическом обзоре рассмотрен зарубежный опыт в области синтеза и применения молекулярных сит. В него включены материалы из базы данных Scopus.
С полными текстами статей можно ознакомиться в зале информационно-справочной службы, комната 613, и в читальном зале периодических изданий, комната 614. Телефон для справок: +375 17 226 61 88.
Activated carbon from polyurethane residues as molecular sieves for kinetic adsorption/separation of CO2/CH4 [Electronic resource] / O. F. Cruz [et al.] // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2022. – Vol. 652. – Article number: 129882. – DOI: 10.1016/j.colsurfa.2022.129882 : Scopus.
Переведенное заглавие: Использование активированного угля, полученного из отходов полиуретана в качестве молекулярных сит для кинетической адсорбции/разделения CO2/CH4.
Синтезированы молекулярные сита на основе активированного угля. Описаны характеристики полученного материала. Для установления возможности использования сит в процессах разделения смесей CO2/CH4, была проведена оценка кинетики адсорбции. Полиуретан использовали в качестве веществ-предшественников углерода, а полученные из полиуретана углероды были активированы CO2. Данные образцы продемонстрировали хорошую адсорбцию CO2 по сравнению с метаном. Материалы, активированные при 800ºC в течение 6 ч., показали самую высокую селективность из-за отсутствия адсорбции метана при более низких временны́х интервалах. Полученные образцы могут быть использованы для эффективной очистки природного газа. Проведены кинетические исследования. Получено подтверждение, что в образцах с наименьшим размером пор ограничением выступала внутричастичная диффузия. Она свидетельствует о том, что определенные группы кислорода способствуют адсорбции CO2. Для образцов с более широкими порами, адсорбция выступала в качестве ограничения.
Aging-resistant carbon molecular sieve membrane derived from pre-crosslinked Matrimid® for propylene/propane separation [Electronic resource] / S-J. Kim [et al.] // Journal of Membrane Science. – 2021. – Vol. 636. – Article number: 119555. – DOI: 10.1016/j.memsci.2021.119555 : Scopus.
Переведенное заглавие: Использование устойчивой к старению углеродной молекулярно-ситовой мембраны, полученной из нанокомпозитной мембраны Matrimid® для разделения пропилена и пропана.
Несмотря на общепризнанный потенциал мембран с углеродными молекулярными ситами (CMS), использующихся для разделения олефинов и парафинов, постепенное ухудшение их характеристик стало основным препятствием на пути к их коммерциализации. Структурная трансформация мембран с углеродными молекулярными ситами, одна из главных проблем, которая требует скорейшего решения. Изучено явление старения в атмосфере азота и гелия, а также старение углеродных мембран в процессе разделения пропилена в сухих условиях без кислорода. Для уменьшения воздействия данного структурного преобразования, необходимо предотвратить смещение углеродной структуры путем закрепления цепей. Была внедрена стадия предварительного сшивания полимерных прекурсоров материалом Matrimid® с различным содержанием сшивающего агента перед пиролизом для создания прочных сеток. Это привело к значительному улучшению долговременной стабильности почти в 18 раз при длительных испытаниях (500 ч.) при 7 бар и 50°C. В результате обнаружено, что существует оптимальная плотность предварительного сшивания углеродной молекулярно-ситовой мембраны для уменьшения процесса старения.
Cobalt-doped molecular sieve for efficient degradation of polypropylene into fuel oil: Kinetics and fuel properties of the oil [Electronic resource] / J. Nisar [et al.] // Chemical Engineering Research and Design. – 2022. – Vol. 177. – P. 751–758. – DOI: 10.1016/j.cherd.2021.11.038 : Scopus.
Переведенное заглавие: Молекулярное сито, легированное кобальтом, для эффективного разложения полипропилена: кинетика и топливные свойства.
Проведен термогравиметрический анализ полипропилена полученного, на молекулярном сите, легированном кобальтом (Co/MS). Катализатор помог снизить температуру максимального разложения (Tmax) с 398,2 до 330°C и уменьшить энергию активации. Для расчета кинетических параметров были применены метод Ozawa Flynn Waal (OFW), интегральный метод Coats-Redfern (CR), и метод Tang Wanjun (TW). Значения энергии активации были определены в диапазоне: 47,590–54,749 (для метода OFW), 40,708–60,525 (для метода CR), 41,276–50,283 (для метода TW) кДж моль−1. Полученные нефть и газы были исследованы при помощи газовой хроматографии-масс-спектрометрии. Сделан вывод, что простое термическое разложение полипропилена не приводит к образованию масла; однако при термокаталитическом пиролизе выход пиролизного масла составил 70%. Его состав имеет большое количество углеродных компонентов от С4 до С21. Топливные характеристики полученной нефти были такие же, как и у ископаемой нефти, что позволит использовать ее в качестве замены привычного энергоносителя.
New hydrophilic carbon molecular sieve membranes for bioethanol dehydration via pervaporation [Electronic resource] / A. Rahimalimamaghani [et al.] // Chemical Engineering Journal. – 2022. – Vol. 435. – Article number: 134891. – DOI: 10.1016/j.cej.2022.134891 : Scopus.
Переведенное заглавие: Новые гидрофильные углеродные молекулярно-ситовые мембраны для обезвоживания биоэтанола методом первапорации.
Из новолачной фенолоформальдегидной смолы в качестве вещества-предшественника были разработаны углеродные молекулярно-ситовые мембраны на трубчатой подложке (CMSMs). Данные мембраны обладают высокой гидрофильностью и проницаемостью для воды, и пригодны для дегидратации этанола. Мембраны на основе альфа-оксида алюминия обеспечивают в 1,69 раза более высокую шероховатость поверхности, чем на основе циркония, что приводит к увеличению толщины селективного слоя на 48%. Согласно результатам первапорации, водопроницаемость уменьшилась за счет увеличения толщины селективного слоя, а молярная селективность вода-этанол была повышена. Использование олигомера с молекулярной массой 3982 г/моль позволило достичь высокой селективности при однослойном покрытии. Углеродные молекулярно-ситовые мембраны – это потенциальная замена традиционным методам обезвоживания этанола. В результате исследований они показали более высокую производительность и, как следствие, снизили себестоимость биоэтанола, который может быть использован в качестве устойчивого альтернативного источника энергии.