科羅拉多大學(xué)波德分校的研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一種由包含著銀離子的分子制備得到的新材料，該材料可大幅降低分離乙烯過程中所需的能量。其中銀離子可像“手”一樣識(shí)別并抓取乙烷，外層分子則保護(hù)銀離子不受污染物影響。這種新材料在降低塑料生產(chǎn)過程中的能量消耗上極具前景。

 

    科羅拉多大學(xué)波德分校目前研發(fā)出一種可大幅降低塑料生產(chǎn)的能量消耗的新技術(shù)。新技術(shù)適用范圍很廣，從雜貨袋、保鮮膜到防彈衣和仿生髖骨等多種塑料制品。

 

    每年全球大約要生產(chǎn)8千萬噸(注：公噸就是噸)的聚乙烯，因此聚乙烯是應(yīng)用最為廣泛的塑料。聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元為乙烯，乙烯在使用前必須從與其十分相似的化合物——乙烷中分離出來。

 

    由于乙烯和乙烷結(jié)構(gòu)十分相似，故提純過程十分復(fù)雜且高成本。目前為止，能量密集型的蒸餾提純方法應(yīng)用最為典型。

 

    在《德國應(yīng)用化學(xué)》中發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，科羅拉多大學(xué)波德分校的研究團(tuán)隊(duì)闡述了一種由包含銀離子的分子制備出的新材料，該材料可大幅降低分離乙烯過程中所需的能量。

 

    “銀離子可看作像‘手’一樣在工作”，科羅拉多大學(xué)波德分校的博士后研究員MatthewCowan提到，“這只‘手’可以識(shí)別乙烯和乙烷，并將乙烯從混合物中‘抓’出來。當(dāng)乙烯被全部抓取住，乙烷被移除同時(shí)‘手’將乙烯釋放”。

 

    這種新材料在分離乙烯過程中的分離能力是傳統(tǒng)材料的13倍，且其相對(duì)傳統(tǒng)提純技術(shù)需要的能量更少。僅在美國，目前生產(chǎn)乙烯一年所需的電能即不低于4.6千萬兆瓦時(shí)，這相當(dāng)于7個(gè)常規(guī)核電站生產(chǎn)的能量。

 

    雖然該技術(shù)極具節(jié)能潛力，但若要獲得商業(yè)應(yīng)用價(jià)值，銀離子對(duì)污染物的敏感問題應(yīng)當(dāng)被重視。因?yàn)橐蚁┮彝榈幕旌蠚馐鞘途珶掃^程的副產(chǎn)品，其中很可能含有使銀離子“手”失靈的雜質(zhì)。但是現(xiàn)在研究者們寄希望于用分子將銀離子包裹起來從而可保護(hù)其不受污染。