Разработаны проницаемые и избирательные мембраны для фильтрации газов

Новый полимер, разработанный исследователями из Кардиффского университета, может привести к изготовлению более эффективных фильтров по разделению газовых смесей на составляющие для химической отрасли и энергетики.

Отделение одних газов от других имеет важное значение для многих промышленных процессов, включая получение азота или кислорода из воздуха и очистки природного газа или водорода. В настоящее время наиболее энергоэффективный метод разделения газов включает в себя полимерные мембраны, однако, большинство полимеров либо медленно пропускают газы (т.е. имеют низкую проницаемость) или не являются селективными в отношении различных газов. Газоразделение будет дешевле и энергоэффективнее, если полимерные мембраны будут иметь как высокую проницаемость, так и избирательными для различных веществ.

Команда ученых разработала новый полимер, который эффективно отделяет газовые смеси из веществ с различными размерами молекул. Молекулярная структура полимера очень искаженна, так что она не может заполнить пространство эффективно и оставляет пробелы для проникновения небольших молекул газа, которые быстро проходят через структуру. В то же время, проникновению крупных молекул газа препятствует крайняя жесткость полимера, так что он действует как эффективное молекулярное сито.

Профессор Нейл Мак-Каун (Neil McKeown), один из исследователей, рассказал: «Изготовление этого весьма жесткого и искаженного полимера потребовало от нас разработать новые реакции полимеризации. На самом деле мы использовали очень старую химию — изготовление базы Трегера — соединения, которое было впервые получено 125 лет назад. Эта простая химия позволила нам изготовить жесткие полимеры с высокой молекулярной массой из легко доступных материалов. Кроме изготовления полимеров для эффективного разделения газа, мы ожидаем, что новый процесс будет полезен для получения полимеров для различных приложений».