Российская мембрана для быстрого извлечения CO2 из выхлопов вдвое превзошла аналоги | Новости науки

Российские химики разработали полимерную мембрану, которая пропускает через себя углекислый газ примерно в 60 раз активнее, чем азот и прочие вещества. По оценкам ученых, она примерно вдвое превосходит аналоги. Ее можно применять, в частности, для зеленой очистки выхлопных газов промышленных предприятий от CO2.

«Структура нового полимера проста и легка в получении, при этом мембраны можно создавать из продуктов нефтепереработки и традиционных акриловых мономеров, что делает их доступными. Внедрение их в системы газовыведения будет способствовать снижению парникового эффекта, вызванного выбросами теплоэлектростанций и других предприятий», — рассказала ведущий научный сотрудник Института нефтехимического синтеза РАН (Москва) Евгения Бермешева.

Мембрана представляет собой тонкую полимерную пленку, которая состоит из одного из производных норборнена, ароматической углероводородной молекулы с необычной трехмерной структурой. Полимеры на базе норборнена и их ближайшие аналоги используют в промышленности для производства различных акустических изоляторов, упаковочных материалов, оптических приборов, электроники и других продуктов.

Ученые выяснили, что пленки из полинорборнена можно сделать особенно проницаемыми для углекислого газа, если соединить молекулы норборнена с окисленными остатками уксусной кислоты и метана. Опыты показали, что их молекулы ускоряют взаимодействия полимера с молекулами CO2 и при этом не влияют на поведение других газов, в том числе метана и азота. Благодаря этому они пропускают через себя СО2 примерно в 60 раз более активно, чем азот или метан. 

Эта особенность пленок из полинорборнена позволяет использовать их для создания фильтров, которые могут отделять углекислый газ от остальных компонентов воздушной смеси или выхлопных газов промышленных предприятий и электростанций.

Новые мембраны примерно вдвое превосходят по уровню избирательности их уже существующие аналоги, построенные на базе ацетата целлюлозы. Кроме того, они обладают значительно лучшими эксплуатационными характеристиками. Это ускорит их внедрение в системы очистки выхлопов промышленных предприятий от углекислого газа, уверены ученые Института нефтехимического синтеза РАН.