Цивилизация
Химики из Дюссельдорфского университета имени Генриха Гейне представили уникальную молекулярную сортировочную машину, которая способна эффективно разделять ароматические и алифатические соединения. Работа опубликована в журнале Angewandte Chemie International Edition (ACIE).
Ароматические соединения, такие как бензол, имеют в основе плоскую кольцевую структуру из атомов углерода. Они широко используются в химической промышленности: от растворителей до топлива и сырья для производства пластмасс. Алифатические соединения, например циклогексан, также имеют кольцевую структуру, но она трехмерная и более гибкая. Разделение таких веществ необходимо в производстве, но обычно этот процесс требует значительных энергетических затрат из-за схожих физических свойств соединений.
Однако исследователи предложили другой подход, разработав так называемые «квадроимины» — соединения, которые избирательно адсорбируют ароматические молекулы.
В твердом состоянии квадроимины формируют пористую сеть с диаметром пор менее одного нанометра, которая напоминает губку. Эта сеть способна захватывать ароматические молекулы, оставляя алифатические соединения вне своего пространства.
В экспериментах ученые достигли впечатляющих результатов: до 97% бензола было отделено от циклогексана и до 93% толуола от метилциклогексана. А значит, новый материал имеет высокий потенциал для разделения молекул.
Работа открывает новые возможности для создания инновационных и легких адсорбентов, что особенно важно для химической и экологической промышленности.
Ранее ученые наблюдали необычные движения в молекулах углеводородов.