Ученые из Левенского университета вместе с международной командой разработали новую мембранную технологию для повышения эффективности очистки широко используемых растворителей. Особенно важно это для изопропанола, который активно используют в фармацевтике и электронике. Сейчас очистку чаще всего проводят с помощью нагрева и дистилляции, но это очень энергозатратно: на разделение смесей в промышленности уходит 10−15% мирового энергопотребления, плюс растут выбросы углекислого газа (CO₂).
Новая мембрана сделана на основе оксида графена — материала из сверхтонких слоев углерода. Исследователи совместили обычные листы оксида графена с вариантами, у которых поры мельче, и создали структуру с двумя функциями: узкие каналы не пропускают крупные молекулы, а отдельные участки притягивают воду и пропускают ее сквозь мембрану. При этом важно было подобрать оптимальный размер каналов: если они будут слишком мелкими, процесс замедлится и потребует больше энергии, если слишком крупными — снизится чистота продукта.
Мембрана хорошо справляется с разделением смеси из 90% изопропанола и 10% воды: она пропускает воду, и на выходе получается пермеат с содержанием воды около 99,6%. При этом процесс идет быстрее традиционных методов и почти не требует высоких температур — значит, тратится меньше энергии.
Технология обещает быть не только более чистой, но и экономически выгодной.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что бабочки могут стать новым инструментом экологического мониторинга.