Судлаачид шинэлэг судалгаагаар утаа дарах чиглэлээр янз бүрийн молекул шигшүүрийн нунтагуудын үр нөлөөг судалжээ. Мөрдөн байцаалтын явцад 3А, 5А, 10Х, 13Х, NaY, MCM-41-Al, MCM-41-Si зэрэг олон төрлийн молекул шигшүүр дээр төвлөрч, үйлдвэрлэлийн процессын явцад ялгарах хорт бодисыг багасгах боломжийг тодорхойлох зорилготой байв.
Утаа дарах нь олон салбар, ялангуяа металл боловсруулах, гагнуур, химийн үйлдвэрлэл зэрэг өндөр температурт үйл ажиллагаа явуулдаг салбарт маш чухал асуудал юм. Утаа ялгарах нь ажилчдын эрүүл мэндэд ихээхэн эрсдэл учруулж, хүрээлэн буй орчны бохирдолд хувь нэмэр оруулдаг. Иймээс дарангуйлах үр дүнтэй аргуудын хэрэгцээ урьд өмнө хэзээ ч байгаагүй.
Молекул шигшүүр нь хэмжээ, хэлбэрээс хамаарч молекулуудыг сонгон шингээж чаддаг жигд нүхний хэмжээтэй талст материал юм. Энэхүү өвөрмөц шинж чанар нь тэдгээрийг хий ялгах, катализ, энэ судалгаагаар утаа дарах зэрэг янз бүрийн хэрэглээнд хамгийн тохиромжтой нэр дэвшигч болгодог. Судлаачид хорт утааг барьж, саармагжуулах янз бүрийн молекул шигшүүр нунтагуудын гүйцэтгэлийг үнэлэхийг эрэлхийлэв.
Судалгааг сонгосон молекул шигшүүрүүдийн шинж чанарыг иж бүрэн судалснаар эхэлсэн. Жижиг молекулуудыг шингээх чадвараараа алдартай 3А ба 5А шигшүүрүүдийг илүү том хийн молекулуудыг багтаах боломжтой 10X, 13X зэрэг том нүхтэй шигшүүртэй зэрэгцүүлэн туршсан. Цеолитийн нэг төрөл болох NaY шигшүүр нь өндөр гадаргуутай, ион солилцох чадвартай тул мөн оруулсан. Нэмж дурдахад MCM-41-ийн хувилбарууд болох MCM-41-Al ба MCM-41-Si нь уламжлалт цеолиттой харьцуулахад өөр шингээх механизмыг санал болгодог өвөрмөц мезосүвэрхэг бүтэцтэй тул сонгосон.
Туршилтын үе шат нь молекул шигшүүрийн нунтагыг янз бүрийн утаа үүсгэх процесст хамруулж, үйлдвэрлэлийн нөхцөлд ихэвчлэн байдаг нөхцөлийг дуурайлган дуурайлган хийсэн. Судлаачид шигшүүр бүрийн утааг шүүж авах үр ашгийг хэмжиж, шингээх чадвар, утаа барих хурд, агаар дахь хорт бодисын концентрацийг бууруулах ерөнхий үр нөлөө зэрэг хүчин зүйлсийг шинжилжээ.
Урьдчилсан үр дүнгээс үзэхэд молекул шигшүүрүүдийн гүйцэтгэл нь найрлага, бүтцээс хамааран ихээхэн ялгаатай болохыг харуулж байна. 3А ба 5А шигшүүрүүд нь жижиг утааны тоосонцорыг шингээх гайхалтай чадварыг харуулсан бөгөөд нарийн ширхэгтэй тоосонцорыг хэрэглэхэд тохиромжтой болгосон. Үүний эсрэгээр, том нүхтэй шигшүүр, ялангуяа 10X ба 13X нь илүү том хийн молекулуудыг барьж чаддаг байсан нь илүү хүнд утаа үүсгэдэг процесст ашиглах боломжтой гэдгийг харуулж байна.
NaY шигшүүр нь ион солилцооны гайхалтай шинж чанарыг харуулсан бөгөөд энэ нь утаа барих үр ашгийг нэмэгдүүлээд зогсохгүй зарим хорт нэгдлүүдийг саармагжуулах боломжийг олгосон. Энэхүү онцлог шинж чанар нь NaY-ийг утаа дарах, химийн бодисыг саармагжуулах зэрэг чухал ач холбогдолтой аюултай материалтай холбоотой салбаруудад ирээдүйтэй нэр дэвшигч гэж тодорхойлдог.
MCM-41-Al ба MCM-41-Si нь өвөрмөц мезосүвэрхэг бүтэцтэй тул утаа дарах өөр аргыг санал болгосон. Тэдний өндөр гадаргуугийн талбай, тохируулж болох нүх сүвний хэмжээ нь утааны тодорхой бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгон шингээх боломжийг олгосон бөгөөд энэ нь утааны менежментийн стратегийн олон талт сонголт болж өгдөг. Энэхүү судалгаа нь үйлдвэрлэлийн янз бүрийн хэрэгцээнд дасан зохицож чадах дэвшилтэт шүүлтүүрийн системийг хөгжүүлэхэд эдгээр материалын боломжуудыг онцолсон.
Судалгааны явц ахих тусам багийнхан молекул шигшүүрийн нөхөн төлжих чадварыг судалжээ. Ашиглалтын дараа шигшүүрүүдийн шингээх чадварыг сэргээх чадвар нь тэдгээрийг үйлдвэрлэлийн нөхцөлд практикт ашиглахад маш чухал юм. Туршилтанд хамрагдсан шигшүүрүүдийн ихэнх нь дулааны боловсруулалтаар үр дүнтэйгээр нөхөн сэргээгдэж, гүйцэтгэлийг мэдэгдэхүйц алдагдуулахгүйгээр дахин дахин ашиглах боломжтой болохыг судалгаагаар тогтоожээ.
Энэхүү судалгааны үр дагавар нь зөвхөн утаа дарах үйл ажиллагаанаас ч илүү юм. Молекул шигшүүрийн нунтаг хэрэглээг тодорхойлж, оновчтой болгосноор үйлдвэрүүд хүрээлэн буй орчны ул мөрийг мэдэгдэхүйц бууруулж, ажлын байрны аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх боломжтой. Судалгааны үр дүнд эдгээр материалыг одоо байгаа утааны менежментийн системд нэгтгэх нь илүү үр ашигтай, тогтвортой практикт хүргэж болохыг харуулж байна.
Дүгнэж хэлэхэд, энэхүү шинэлэг судалгаа нь молекул шигшүүрийн нунтаг нь утааг дарах үр дүнтэй бодис болох боломжийг харуулсан. 3A, 5A, 10X, 13X, NaY, MCM-41-Al, MCM-41-Si зэрэг өвөрмөц шинж чанар, чадавхитай шигшүүрүүд нь үйлдвэрлэлийн үйл явц дахь хорт утаа ялгаруулалтыг даван туулах ирээдүйтэй шийдлүүдийг санал болгодог. Аж үйлдвэрүүд тогтвортой, аюулгүй үйл ажиллагааны туршлагыг эрэлхийлсээр байгаа тул энэхүү судалгааны үр дүнд олж авсан ойлголтууд нь эрүүл мэнд, байгаль орчныг хамгаалахад чухал ач холбогдолтой утааны менежментийн дэвшилтэт технологийг хөгжүүлэх замыг нээж чадна. Эдгээр олдворуудыг практик хэрэглээ болгон хөрвүүлэх, эцсийн дүндээ илүү цэвэр, аюулгүй аж үйлдвэрийн ландшафтыг бий болгоход эрдэм шинжилгээний болон үйлдвэрлэлийн хоорондын цаашдын судалгаа, хамтын ажиллагаа зайлшгүй шаардлагатай болно.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 12-р сарын 19
