science >> Wetenschap >  >> Chemie

Een mangaanpolymeer gebruiken om xyleenisomeren te scheiden

De structuur en porie-eigenschappen van Mn-dhbq. (A) Voorstellingen van verschillende vormen van raamwerkdynamiek of flexibiliteit:ademhaling, poortopening-sluiting of linkerrotatie en zwelling. (B) De coördinatiemodus van de dhbq-linker. (C) De waterstofbruggen tussen de twee aangrenzende 1D-ketens binnen het raamwerk (gele stippellijnen). (D) perspectief van de kristalstructuur van as-gesynthetiseerde Mn-dhbq langs de c-as. (E en F) De porieruimten binnen de Mn-dhbq-structuur zonder de gecoördineerde watermoleculen. De eenheidscel wordt hetzelfde gehouden als de gesynthetiseerde structuur. De poriegroottes in zowel (E) als (F) zijn te klein om xyleenmoleculen te laten adsorberen. Krediet:Wetenschap (2022). DOI:10.1126/science.abj7659

Een team van onderzoekers van de Zhejiang University in China heeft in samenwerking met collega's van de Rutgers University in de VS een manier ontwikkeld om een ​​mangaanpolymeer te gebruiken om xyleenisomeren te scheiden. In hun paper gepubliceerd in het tijdschrift Science , beschrijft de groep het proces en merkt op dat het eenvoudiger en goedkoper is dan andere methoden.

Xyleenisomeren zijn belangrijke chemische tussenproducten die vaak worden gebruikt om verschillende soorten kunststoffen te maken. Drie daarvan zijn van bijzondere waarde:par, meta en ortho. Helaas, omdat ze in standaardprocessen worden gesynthetiseerd, komen ze samengebonden uit. Om nuttig te zijn, moeten ze worden gescheiden. Maar dat blijkt tijdrovend en duur te zijn. Dit komt omdat ze alle drie vergelijkbare structuren en kookpunten hebben.

Het werk van de onderzoekers omvatte het vinden van een materiaal dat als adsorbeerder zou kunnen dienen - waarbij moleculen van een vloeistof of gas een dunne film vormen op een oppervlak dat vervolgens kan worden verzameld. Ze zochten naar eendimensionale coördinatie-poreuze polymeren waarvan bekend was dat ze flexibel waren en identificeerden mangaan, dat aanvankelijk leek alsof het niet zou werken omdat de poriën te klein zijn. Maar de onderzoekers ontdekten dat bij blootstelling aan een xyleenmengsel de structuur ervan opzwol, waardoor de afstand tussen de polymeerketens groter werd en de poriën groter werden. En dat maakte adsorptie en daaruit voortvloeiende scheiding van de isomeren mogelijk.

De onderzoekers merken op dat de poriegrootte van mangaan veranderde afhankelijk van de temperatuur, dus door verschillende temperaturen op een bepaald monster toe te passen, konden ze een gewenst isomeer vangen en het van de andere isoleren. Ze merken ook op dat het proces bijzonder goed werkt voor het isoleren van para-xyleen, dat het meest wordt gebruikt bij het maken van kunststoffen. Ze zijn van mening dat hun proces ook aantrekkelijk moet zijn voor plasticproducenten omdat het het gebruik van distillatie vermijdt, wat notoir gevaarlijk is. Ze besluiten door te beweren dat hun proces eenvoudig schaalbaar moet zijn, waardoor het relevant is voor gebruik in grootschalige operaties. + Verder verkennen

'E-nose' ruikt mengsels van vluchtige organische stoffen

© 2022 Science X Network