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新型分子筛可分离出99.97%纯度丙烯

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新型分子筛可分离出99.97%纯度丙烯

浙江大学团队研发出一种超快吸附动力学分子筛ZU-609,通过调控孔口大小和孔腔尺寸,可实现丙烯和丙烷精准筛分以及提升丙烯扩散速率,可从等摩尔丙烯丙烷混合气中分离得到99.97%纯度丙烯。相关研究成果15日在线发表在国际期刊《科学》上。

浙江大学官网发布消息称,日前,浙江大学化学工程与生物工程学院、杭州国际科创中心邢华斌教授、杨立峰研究员团队精准调控,研发出快速、高效、低碳的分子筛材料ZU-609。这个新型分子筛材料通过对孔口的精准控制,仅允许丙烯分子进入,阻挡丙烷分子的通过,达到快速精准识别的效果。

丙烯与丙烷通过石油提炼而成,相互共存。它们两个长得像“双胞胎”,只有两个氢原子的差别,而且大小也非常接近,要把丙烯与丙烷精准而快速地分离开来极具挑战。

为了让分离过程更快速,浙大研究人员采用了“两头小中间大”的筛分孔道,在孔道的进口和出口分别有“隔离墩”来阻挡丙烷分子,丙烯进入之后,又能在“中间宽”的孔道中快速通过,扩散系数相比于之前的分子筛材料提高了1-2个数量级。

分离的高效则表现在,通过ZU-609分子筛,可从等摩尔丙烯丙烷混合气中分离得到99.97%纯度丙烯。同时材料还表现出优异的脱附再生能力,常温下通过氮气吹扫或者抽真空减压就可以实现材料完全再生。

变压吸附计算结果表明,ZU-609丙烯分离能耗相较于之前报道的筛分材料降低2倍、丙烯生产效率提高2倍。

该研究为微孔扩散传质强化这一化学工程核心问题提供了新思路,为低碳分离技术发展奠定了基础,也有利于超高纯电子化学品的国产化制备。

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作者: admin

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