Team erzielt Durchbruch in der Trennwissenschaft mit Sub-Angström-Präzision

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Ein internationales Forschungsteam, dem Ingenieure von Vanderbilt angehören, ist das erste, das zwei Ionen mit sehr, sehr kleinen Größenunterschieden erfolgreich trennen konnte – ein großer Fortschritt in der Trennwissenschaft mit weitreichenden Anwendungsmöglichkeiten.Bei diesem Verfahren wird zunächst eine Trennung von gelöstem und gelöstem Material mit einer Präzision unterhalb des Angström-Wertes erreicht.

Ein Angstrom ist ein Hundertmillionstel Zentimeter oder ein Zehntel Nanometer.

Was den Maßstab betrifft, so entspricht der Unterschied zwischen einem einzelnen Angstrom und einem Meter ungefähr dem Unterschied zwischen der Breite einer Kreditkarte und dem Radius der Erde.Die Arbeit ist das Ergebnis einer umfassenden internationalen Zusammenarbeit zwischen Vanderbilt, dem Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Yale University und mehreren anderen Institutionen.

Über den Fortschritt wird heute online in Nature Communications berichtet.Der Erstautor des Artikels, Yuanzhe Liang, ist Doktorand im interdisziplinären Materialwissenschaftsprogramm der School of Engineering.

Shihong Lin, Assistenzprofessor für Bau- und Umwelttechnik, ist Liangs Berater und einer von drei korrespondierenden Autoren des Projekts.Was die Arbeit auch bedeutsam macht, ist die Verwendung der Nanofabrikation für die Trennung von gelösten und gelösten Stoffen.

Die Nanofiltration ist sehr effizient, relativ ausgereift und in der Praxis weit verbreitet.

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Aber in den meisten Fällen wird es zur Trennung von Ionen und kleinen Molekülen aus dem Lösungsmittel verwendet, nicht zur Trennung voneinander.Der Schlüssel zum Erreichen der Trennung von gelösten Stoffen und gelösten Stoffen, so entdeckten die Autoren, liegt in der Verwendung von Membranen mit sehr gleichmäßiger Porengröße, so dass sie gelöste Stoffe zurückweisen, die größer als die Poren, aber nicht nur geringfügig kleiner sind.

Aber der Weg dorthin ist nicht trivial.Kommerzielle Nanofiltrationsmembranen nach dem heutigen Stand der Technik werden mittels Grenzflächenpolymerisation hergestellt, bei der zwei chemische Vorläufer, einer in der Wasserphase und der andere in der Ölphase, reagieren.

Die Reaktion erzeugt einen dünnen Polymerfilm an der Wasser/Öl-Grenzfläche, der als aktive Trennung….

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