Kaedah cekap tenaga baharu untuk mengekstrak gas lengai dari udara

Gas-gas muliakripton danxenonberada di hujung kanan jadual berkala dan mempunyai kegunaan praktikal dan penting. Contohnya, kedua-duanya digunakan untuk pencahayaan.Xenonadalah lebih berguna antara kedua-duanya, mempunyai lebih banyak aplikasi dalam perubatan dan teknologi nuklear.
Tidak seperti gas asli yang banyak terdapat di bawah tanah,kriptondanxenonhanya membentuk sebahagian kecil daripada atmosfera bumi. Untuk mengumpulnya, gas-gas tersebut mesti melalui beberapa kitaran proses intensif tenaga yang dipanggil penyulingan kriogenik, di mana udara ditangkap dan disejukkan kepada kira-kira -300 darjah Fahrenheit. Penyejukan ekstrem ini mengasingkan gas mengikut takat didihnya.
Yang barukriptondanxenonTeknologi pengumpulan yang menjimatkan tenaga dan wang sangat diperlukan. Para penyelidik kini percaya bahawa mereka telah menemui teknik sedemikian, dan kaedah mereka diperincikan dalam Journal of the American Chemical Society.
Pasukan itu mensintesis silicoaluminophosphate (SAPO), sejenis kristal yang mengandungi liang yang sangat kecil. Kadangkala saiz liang adalah antara saiz atom kripton danxenonatom. Lebih kecilkriptonAtom boleh melalui liang dengan mudah manakala atom xenon yang lebih besar tersekat. Oleh itu, SAPO bertindak seperti penapis molekul. (Lihat gambar.)
Menggunakan instrumen baharu mereka, penulis menunjukkan bahawakriptonmeresap 45 kali lebih cepat daripadaxenon, menunjukkan kecekapannya dalam pemisahan gas mulia pada suhu bilik. Eksperimen selanjutnya menunjukkan bahawa xenon bukan sahaja sukar untuk menembusi liang-liang kecil ini, tetapi ia juga cenderung untuk menyerap pada kristal SAPO.
Dalam satu temu bual dengan ACSH, penulis berkata analisis mereka sebelum ini menunjukkan bahawa kaedah mereka dapat mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk mengumpulkriptondan xenon sebanyak kira-kira 30 peratus. Jika ini benar, maka saintis industri dan peminat cahaya pendarfluor akan mempunyai banyak perkara yang boleh dibanggakan.
Sumber: Xuhui Feng, Zhaowang Zong, Sameh K. Elsaidi, Jacek B. Jasinski, Rajamani Krishna, Praveen K. Tallapally, dan Moises A. Carreon. “Pemisahan Kr/Xe pada membran zeolit ​​chabazit”, J. Am. Chemical. Tarikh penerbitan (Internet): 27 Julai 2016 Artikel secepat mungkin DOI: 10.1021/jacs.6b06515
Dr. Alex Berezov ialah seorang ahli mikrobiologi PhD, penulis sains dan penceramah yang pakar dalam membongkar pseudosains untuk Majlis Sains dan Kesihatan Amerika. Beliau juga merupakan ahli lembaga penulis USA TODAY dan penceramah jemputan di The Insight Bureau. Sebelum ini, beliau merupakan editor pengasas RealClearScience.
Majlis Sains dan Kesihatan Amerika ialah sebuah organisasi penyelidikan dan pendidikan yang beroperasi di bawah seksyen 501(c)(3) Kod Hasil Dalam Negeri. Derma adalah bebas cukai sepenuhnya. ACSH tidak mempunyai sebarang derma. Kami mengumpul wang terutamanya daripada individu dan yayasan setiap tahun.


Masa siaran: 15 Jun 2023