Forskere finder ud af en måde at skabe zeolit ​​nanoark med bedre filtreringsegenskaber

(PhysOrg.com) -- Michael Tsapatsis og kolleger ved University of Minnesota har udtænkt et middel til at overvinde problemet med gruppering, der opstår under eksfolieringsfasen, når der produceres zeolitter, hvilket resulterer i deforme strukturer i rammen, som derefter fører til huller i materiale, der er større end porerne, der er nødvendige for at fange det, der filtreres. Holdet har offentliggjort sine resultater i Videnskab .

Zeolitter er materialer, der traditionelt bruges som absorbenter, men kan også bruges som sigte eller filter til adskillelse eller opsamling af materialer, der findes i andre materialer. I tilfælde af meget små materialer, forskere vil gerne skabe meget små sigter til at adskille molekyler fra hinanden. Desværre, så langt, deres bestræbelser på at oprette såkaldte zeolit-nanosheets har vist sig at være ret resultatløse, da de hidtil anvendte processer har en tendens til at resultere i skabelse af huller i arket, der er for store til at fange ønsket-molekylerne.

Fremgangsmåden indtil nu har involveret fremstilling af lagdelte zeolitter silikat og dens anden komponent, ITQ-1, derefter blande de to ved at smelte dem sammen. Resultatet er en nanokomposit, der har to unikke slags nanoark kaldet MWW og MFI. Det er på dette stadium, hvor tingene går galt. For at få zeolitterne, polystyrenet i blandingen skal fjernes, og forsøg på at gøre det har resulteret i bøjede eller krøllede plader, hvilket ikke virker, fordi det forårsager gruppering eller sammenklumpning, hvilket resulterer i udvikling af huller, der ikke er af den ønskede størrelse.

Tsapatsis og hans team brugte den første proces, men gik en anden vej med den anden. For at adskille polystyren, de brugte lydbølger i den vandopløselige flydende toluen og en centrifuge og viklet op med nanoplader af flagende krystaltype, der ikke kun er flade, men har den helt rigtige tykkelse.

Det resulterende produkt kan bruges til at adskille molekyler som en sigte eller som en membranbarriere i både forskning og industrielle applikationer, og Tsapatsis skriver, at han mener, at den samme proces kan bruges til at skabe andre typer zeolitter, selvom han ikke med sikkerhed kan sige, hvor effektive de faktisk kan være. Som altid, yderligere forskning skal foretages for at finde ud af det.

© 2011 PhysOrg.com