Màng lọc phân tử – Giải pháp mới giúp giảm năng lượng trong phân tách dầu thô

Khác với các loại màng polymer vi mao truyền thống như PIM-1 vốn dễ bị trương nở khi tiếp xúc với hydrocarbon, làm giảm khả năng lọc chính xác, màng mới do nhóm nghiên cứu MIT phát triển đã khắc phục được nhược điểm này. Màng lọc được chế tạo dựa trên công nghệ polymer hóa giao diện, một kỹ thuật đã rất thành công trong sản xuất màng lọc nước thẩm thấu ngược. Tuy nhiên, thay vì sử dụng polyamide như trong màng lọc nước, nhóm nghiên cứu đã thay đổi liên kết amide trong vật liệu thành liên kết imine, giúp màng trở nên cứng hơn, kỵ nước và chống trương nở hiệu quả khi tiếp xúc với hydrocarbon.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn bổ sung phân tử triptycene – một phân tử có cấu trúc cứng và chọn lọc – để hình thành các lỗ xốp có kích thước phù hợp với các phân tử hydrocarbon trong dầu thô. Kết quả là màng có khả năng phân tách các thành phần dầu thô dựa trên kích thước phân tử một cách hiệu quả và ổn định. Trong các thử nghiệm, màng đã tách hỗn hợp toluene và triisopropylbenzene thành công với nồng độ toluene cao gấp 20 lần ban đầu. Khi thử với hỗn hợp thực tế gồm naphtha, kerosene và diesel, màng cho thấy khả năng phân tách hiệu quả giữa các phân tử nhẹ và nặng.

Công trình này được xem là một bước đột phá trong nỗ lực giảm phát thải khí nhà kính và tiêu thụ năng lượng trong ngành lọc dầu. Bằng cách thay đổi tư duy từ tách bằng nhiệt sang tách bằng hình học và kích thước phân tử, công nghệ màng lọc mới có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng một ngành công nghiệp hóa dầu xanh, sạch và bền vững hơn trong tương lai.

Nguồn: Techxplore.com