Судлаачид нарийн хяналттай нано болон микро нүх сүв бүхий эрлийз нүүрстөрөгчийн молекулын шигшүүрийн мембраныг амжилттай нэгтгэж, ашиглаж, дан цайрын атомуудыг нэгтгэсэн нь шинэлэг судалгаа юм. Энэхүү шинэлэг арга нь хийн ялгах технологид хувьсгал хийж, үр ашиг, сонгомол чанарыг мэдэгдэхүйц сайжруулна гэж амлаж байна.
Эдгээр эрлийз мембраныг хөгжүүлэх нь эрчим хүч, байгаль орчныг хамгаалах, химийн үйлдвэрлэл зэрэг янз бүрийн салбарт хийн ялгах процессоос үүдэлтэй бэрхшээлийг шийдвэрлэх чадвартай дэвшилтэт материалын эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаатай холбоотой юм. Уламжлалт хийн ялгах аргууд нь ихэвчлэн эрчим хүч их шаарддаг процесст суурилдаг тул үйл ажиллагааны өндөр зардал, байгаль орчны асуудалд хүргэдэг. Эрлийз нүүрстөрөгчийн молекулын шигшүүрийн мембраныг нэвтрүүлснээр эдгээр асуудлыг бууруулах тогтвортой хувилбарыг бий болгож байна.
Мембраны нийлэгжилт нь нано болон микро түвшинд нүх сүвний хэмжээг нарийн тохируулах боломжийг олгодог нарийн үйл явцыг хамардаг. Энэхүү нарийвчлал нь мембрануудад молекулын хэмжээ, хэлбэрээс нь хамааран хийг сонгон шүүх боломжийг олгодог тул маш чухал юм. Мембраны бүтцэд дан цайрын атомуудыг оруулах нь хийн шингээлт болон ялгах үйл явцыг хөнгөвчлөх нэмэлт идэвхтэй цэгүүдийг бий болгосноор түүний гүйцэтгэлийг улам сайжруулдаг.
Лабораторийн туршилтаар эрлийз мембранууд нь ялангуяа нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан зэрэг хүнд хэлбэрийн холимогт онцгой хий ялгах чадварыг харуулсан. Мембранууд нь уламжлалт материалаас илүү сайн нэвчилт болон сонгомол чанарыг харуулсан. Энэ нь хүлэмжийн хийн ялгарлыг бууруулахын тулд бусад хийнээс CO2-ийг үр дүнтэй ялгах нь чухал ач холбогдолтой нүүрстөрөгчийг барьж авах, хадгалах (CCS) технологийн хувьд онцгой ач холбогдолтой юм.
Түүнчлэн, эрлийз мембранууд нь CCS-ээс гадна янз бүрийн хэрэглээнд ирээдүйтэй байгааг харуулж байна. Тэдгээрийг байгалийн хийг цэвэршүүлэх, устөрөгч үйлдвэрлэх, тэр ч байтугай эмийн үйлдвэрт дэгдэмхий органик нэгдлүүдийг ялгахад ашиглаж болно. Эдгээр мембрануудын олон талт байдал нь судалгаа, хөгжүүлэлтийн шинэ боломжийг нээж, олон салбарт нээлт хийхэд хүргэж болзошгүй юм.
Судлаачид синтезийн процессын цар хүрээг өргөжүүлэх боломжтой гэдэгт өөдрөгөөр хандаж байгаа бөгөөд энэ нь арилжааны хувьд амьдрах чадварын чухал хүчин зүйл юм. Тэд одоогоор лабораторийн нөхцөлд ажиглагдсан чанар, гүйцэтгэлийн шинж чанарыг хадгалахын зэрэгцээ эдгээр мембраныг илүү өргөн хүрээнд үйлдвэрлэх аргуудыг судалж байна. Судалгаанаас практик хэрэглээнд шилжих шилжилтийг хөнгөвчлөхийн тулд салбарын түншүүдтэй хамтран ажиллаж байна.
Гибрид нүүрстөрөгчийн молекул шигшүүрийн мембранууд нь гайхалтай гүйцэтгэлээс гадна байгаль орчинд ээлтэй. Тэдгээрийн синтезэд ашигласан материалууд нь элбэг бөгөөд хоргүй бөгөөд энэ нь материалын шинжлэх ухаанд тогтвортой байдалд улам бүр анхаарал хандуулж байгаатай нийцэж байна. Энэ тал нь нүүрстөрөгчийн ул мөрөө багасгаж, байгаль орчны илүү хатуу дүрэм журмыг дагаж мөрдөхийг эрмэлздэг салбаруудад онцгой анхаарал хандуулдаг.
Дэлхий ертөнц уур амьсгалын өөрчлөлт болон нөөцийн менежментийн сорилтуудтай тэмцэж байгаа энэ үед эрлийз нүүрстөрөгчийн молекулын шигшүүрийн мембран зэрэг инновациуд нь урагшлах чухал алхам болж байна. Хийн ялгах үйл явцыг сайжруулснаар эдгээр мембранууд нь илүү цэвэр эрчим хүчний шийдлүүдийг бий болгох, үйлдвэрлэлийн ялгарлыг бууруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэж чадна.
Эцэст нь хэлэхэд, сайн хяналттай нано болон микро нүх сүвтэй эрлийз нүүрстөрөгчийн молекулын шигшүүрийн мембраныг дан цайрын атомуудтай хамт нэгтгэх, ашиглах нь материалын шинжлэх ухаанд мэдэгдэхүйц дэвшил авчирсан болохыг харуулж байна. Эдгээр мембранууд нь онцгой хий ялгах чадвар, янз бүрийн хэрэглээний боломжийнхоо ачаар дэлхий даяарх үйлдвэрүүдэд удаан хугацаанд нөлөөлөхүйц нөлөө үзүүлж, илүү үр ашигтай, тогтвортой практикийн замыг нээж өгөхөд бэлэн байна. Судлаачид энэхүү технологийн бүрэн боломжийг судалж, ойрын ирээдүйд лабораториос бодит хэрэглээнд нэвтрүүлэхийг зорьж байна.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 12-р сарын 19
