Go luath amach anseo, is féidir le hábhar scagaire nuálach costas comhshaoil nadéantúsaíocht phlaisteach. Fuair an fhoireann eolaithe ón Institiúid Náisiúnta um Chaighdeáin agus Teicneolaíocht (NIST) gur féidir leis an teicneolaíocht nuálach seo comhpháirteanna lárnacha den fhoirm phlaisteach is coitianta a bhaint as meascán de cheimiceáin eile agus i bhfad níos lú fuinnimh a ithe ná mar is gnách.
Is cineál comhdhúil creata orgánaigh miotail (MOF) é an t-ábhar seo. Trí turgnaimh arís agus arís eile, cruthaíodh go bhfuil sé de chumas acu hidreacarbón amháin a scaradh ón anraith mhóilíneach orgánach a tháirgtear sa phróiseas scagtha. Mar gheall ar an gcumas seo, tá luach mór ag MOF sna tionscail phlaistigh agus pheitriliam. I gcomparáid le teicneolaíocht scagtha thraidisiúnta, cuireann MOF ar chumas déantúsóirí scaradh ar chostas níos ísle.
De bharr an ionchais seo tá comhdhúile creata orgánacha miotail (MOF) mar fhócas ag NIST agus institiúidí eile le fada. Trí mheán ár n-iarrachtaí, is féidir le MOF gásailín ochtáin éagsúil a scaradh agus imoibrithe ceimiceacha casta a luathú. Fós féin, níor éirigh le sprioc thábhachtach a bhaint amach: an chéad rogha a fháil don tionscal' chun eitiléin a bhaint, an móilín a theastaíonn chun poileitiléin a dhéanamh, an plaisteach a úsáidtear chun málaí siopadóireachta agus coimeádáin laethúla eile a dhéanamh.
Taispeánann páipéar a foilsíodh san eolaíocht an Deireadh Fómhair 25, 2018 , áfach, gur féidir comhdhúil creata orgánaigh miotail (MOF) a bhfuil staidéar iomlán déanta air a mhodhnú chun eitiléin íon a scaradh ón meascán eatán. Chuir Ollscoil Texas i San Antonio (UTSA) agus Ollscoil Taiyuan, an tSín an gnóthachtáil foirne seo i gcrích i gcomhpháirt, agus rinne sí taighde ag Ionad NIST um Thaighde Neodrón (NCNR), rud a chiallaíonn céim thábhachtach chun tosaigh sa réimse seo.
Tógann sé go leor fuinnimh plaistigh a dhéanamh. Is é poileitiléin an cineál plaisteach is coitianta, déanta as eitiléin, atá ar cheann de go leor móilíní hidreacarbóin atá le fáil i bpróiseas scagtha amhola. Ní mór eitiléin a íonú go mór chun ról a bheith aici sa phróiseas monaraíochta, ach is próiseas ídithe teocht íseal ach ardfhuinnimh í an teicneolaíocht thionsclaíoch atá ann faoi láthair chun eitiléin a scaradh ó gach hidreacarbón eile, a chaithfidh an amhola a fhuarú go - 100C nó níos ísle.
Is é eitiléin agus eatán príomhchorp hidreacarbón sa mheascán. Is é scaradh an dá shubstaint seo an chéim is mó a ídíonn fuinneamh go dtí seo. Laghdóidh táirgeadh domhanda bliantúil pointe amháin a seacht Fuinneamh a theastaíonn le haghaidh 100 milliún tonna eitiléine.
Le blianta fada, tá eolaithe ag lorg modh malartach den sórt sin. Tá cuma mhaith ar chomhdhúile creata orgánacha miotail (MOF). Ag an leibhéal micrea, tá an chuma orthu go bhfuil leath-skyscraper tógtha le girders, gan aon bhallaí. Tá roinnt móilíní hidreacarbóin ceangailte go daingean le dromchla na mbeart seo, agus mar sin is féidir an MOF cuí a instealladh isteach sa mheascán de dhá hidreacarbón, ar féidir ceann acu a tharraingt amach as an meascán, ionas go mbeidh an hidreacarbón eile le feiceáil i bhfoirm íon. .
Is í an eochair don staidéar ná MOF a chruthú a ligfidh do eitiléin dul tríd. Maidir leis an tionscal plaistigh, ba é seo an crux.
GG quot; Is deacair' s é sin a dhéanamh," arsa Wei Zhou, eolaí ag Ionad NIST um Thaighde Neodrón (NCNR)." Fuarthas amach go ngabhfaidh an chuid is mó de MOF eitiléin seachas eatán. Taispeánann cuid acu feidhmíocht idirscartha den scoth trí asaithe roghnach eitiléine. Ach ó thaobh an tionscail de, más féidir, tá tú níos sásta eatán a ghabháil ná eitiléin, eatán a ionsú agus ligean do eitiléin dul tríd. Quot GG;
Chaith an fhoireann taighde blianta ag iarraidh an fhadhb a réiteach. I 2012, fuair foireann eile atá ag obair ag NIST' s Center for Neutron Research (NCNR) gur féidir le cnámharlach speisialta, mof-74, hidreacarbóin éagsúla a scaradh, lena n-áirítear eitiléin. Is cosúil gur áit mhaith é seo le tosú, mar déanann baill foirne cuardach ar a lán litríochta eolaíochta le haghaidh tuilleadh inspioráide. Faoi dheireadh tháinig smaoineamh ón mbithcheimic orthu sa treo ceart.
Is féidir leis an gcineál seo creata orgánaigh miotail iarann-bhunaithe maisithe le grúpa sárocsaíde eatán a ghabháil agus ligean do eitiléin dul tríd, agus mar sin is féidir modh níos éifeachtaí agus níos eacnamaíche a sholáthar chun eitiléin a íonú (an t-amhábhar is tábhachtaí le haghaidh táirgeadh plaisteach).
GG quot; Is ábhar ollmhór sa cheimic,", bealaí a aimsiú chun an ceangal láidir idir carbón agus hidrigin a bhriseadh; dúirt Banglin Chen, ollamh in Ollscoil Texas ag San Antonio a bhí i gceannas ar an bhfoireann taighde." Is féidir leat a lán ábhar luachmhar nua a chruthú trí sin a dhéanamh. Fuaireamar amach ó thaighde roimhe seo gur féidir le comhdhúile ina bhfuil sárocsaíd iarainn an banna a bhriseadh. Quot GG;
Chun banna na móilíní hidreacarbóin a bhriseadh, tháinig an fhoireann i gcrích, caithfidh an comhdhúil a bheith in ann iad a mhealladh ar dtús. Nuair a d’athraigh siad balla mof-74 go struchtúr cosúil leis an gcomhdhúil seo, fuair siad amach gur eatán an móilín a tarraingíodh as an meascán.
Thug an fhoireann an MOF chuig Ionad NIST um Thaighde Neodrón (NCNR) chun staidéar a dhéanamh ar a struchtúr adamhach. Ag baint úsáide as teicníc ar a dtugtar díraonadh neodrón, shocraigh siad cén chuid de dhromchla MOF' a mheall eatán - cúis thábhachtach nár éirigh ach lena nuálaíocht.
GG quot; Más féidir linn' t an mheicníocht seo a thuiscint i bprionsabal, ní chreidfidh aon duine ár dtorthaí," Dúirt Chen." Creidimid freisin go bhféadfadh go mbeadh rudaí eile is féidir linn a dhéanamh má dhéanaimid iarracht grúpaí beaga eile a mhéadú ar an dromchla. Is treo nua taighde é seo, tá an-áthas orainn. Quot GG;
