Kemikere stabiliserer ethylen på sølv i deres søgen efter bedre ethylenrensningsteknologi
Produktion af ethylen er en af de vigtigste kemiske processer, der anvendes i dag, med omkring 300 millioner tons af det lille kemikalie produceret hvert år. Ethylengas bruges til at skabe hverdagsting som indkøbsposer og plastikfolieemballage.
Ethylenproduktion bruger dog enorme mængder energi; ifølge nogle skøn er metoder, der bruges til at rense gasser som ethylen, ansvarlige for omkring 0,8 % af verdens samlede kulstofemissioner. Ethylen skal adskilles fra uønskede biprodukter gennem dampkrakning, en proces, der nedbryder kulbrinter ved at raffinere petroleum eller naturgas.
Et team af UTA-kemikere ledet af Rasika Dias, professor og formand for kemi og biokemi ved University of Texas i Arlington, har fundet en metode, der kunne gøre disse processer mere bæredygtige.
I deres seneste resultater, offentliggjort i tidsskriftet Chemical Science Dias rapporterer om en type sølvholdigt materiale, der kan absorbere ethylen i sin faste tilstand, mens det undergår bemærkelsesværdige ændringer i dets struktur. Sådanne formskiftende molekyler kan føre til bæredygtige måder at fange, rense og frigive gasformigt ethylen på.
"Mit team og jeg har arbejdet hårdt på at finde mere bæredygtige måder at adskille, rense og fange ethylen på, da kemikaliet er så kommercielt vigtigt for vores økonomi, fra den petrokemiske industri til landbruget," sagde Dias.
Forskerholdet omfattede UTA-kandidatstuderende Devaborniny Parasar og videnskabsmanden Mukundam Vanga og kolleger fra Argonne National Laboratory i Argonne, Illinois; Stony Brook University i Stony Brook, N.Y.; Universidad San Sabastian i Santiago, Chile; og Taras Shevchenko National University i Kiev, Ukraine.
"Størrelsen og hastigheden af strukturelle ændringer, gasformig ethylen driver på sølvionholdige faste stoffer er ganske utrolige og er ikke blevet undersøgt i så indviklede detaljer," sagde Dias. "Det er også udfordrende at stabilisere molekyler med ethylen på sølv, da de skaber svage bindinger med hinanden. Dette arbejde kaster også lys over vores kobberbaserede ethylenrensningsteknologi."
I denne forskning brugte holdet innovative røntgen- og pulverrøntgendiffraktionsteknikker med en enkelt krystal for at få en klar forståelse af processen "levende" i molekylær form, herunder at se formerne på molekylerne med og uden ethylen. Resultaterne af eksperimentet blev derefter undersøgt ved hjælp af detaljerede beregningsteknikker, hvilket førte til den indsigt, at sølv og ethylen med succes kunne stabiliseres i forskellige former.
"Vores forskning er spændende, fordi den for første gang viser levende ethylen-drevet kemi i faste, krystallinske materialer," sagde Dias. "Selvom vores arbejde er foreløbigt, har det enorme konsekvenser for, hvordan vi kan arbejde for at gøre råmaterialer til plastfremstilling mere miljøvenlige."
Flere oplysninger: H. V. Rasika Dias et al., In situ undersøgelser af reversible faststof-gas-reaktioner af ethylen-responsive sølvpyrazolater, Chemical Science (2023). DOI:10.1039/D3SC04182D
Journaloplysninger: Kemisk videnskab
Leveret af University of Texas i Arlington
Varme artikler
-
De første celler kan være opstået, fordi byggesten af proteiner stabiliserede membranerBilleder af membraner (cirkler) taget ved hjælp af transmissionselektronkryomikroskopi. Øverst:membraner i en opløsning, der ikke indeholder aminosyrer. Nederst:membraner i en opløsning indeholdende s -
Forskere skaber umulige proteinbure i nanostørrelse ved hjælp af guldUsædvanlig geometri af TRAP-bur. Kredit: Natur (2019). DOI:10.1038/s41586-019-1185-4 Forskere fra et internationalt samarbejde er lykkedes med at skabe et proteinbur - en struktur på nanoskala, d -
Vand, jordanalyseteknologi kan hjælpe med at forbedre oprydning og overvågning på forurenede Supe…Kredit:CC0 Public Domain Mindst 53 millioner amerikanere, inklusive omkring 18 procent af landets børn, bor mindre end tre miles fra en Superfund-side, ifølge Miljøstyrelsen. Kongressen oprettede -
Solid-state-batterier kunne gøres mere rent ved at opskalere flash-sintringÅrsager og virkninger af termiske og mikrostrukturelle gradienter i flash sintret keramik. Kredit:WMG, University of Warwick Flash sintring er en keramisk behandlingsteknik, der bruger elektrisk s
- Første offentlige prognoser fra Views, et tidligt varslingssystem for politisk vold
- Forskere finder potentiel anvendelse for genbrugsplast i beton
- Ny undersøgelse kaster lys over forhold, der udløser supernovaeksplosioner (Opdatering)
- Fremtiden for elektroniske enheder:Stærke og selvhelbredende iongeler
- Et nyt spin i diamanter til kvanteteknologier
- I Paris, Airbnb får skylden for alle former for dårligdomme