科羅拉多大學(xué)波德分校的研究團隊研發(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”一樣識別并抓取乙烷，外層分子則保護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)表的一項新研究中，科羅拉多大學(xué)波德分校的研究團隊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‘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，這相當(dāng)于7個常規(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)用價值，銀離子對污染物的敏感問題應(yīng)當(dāng)被重視。因為乙烯乙烷的混合氣是石油精煉過程的副產(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其不受污染。