Naukowcy stojący za badaniami w tej sprawie piszą o ich wynikach na łamach Nature. Jak wyjaśniają, w toku prowadzonych eksperymentów udało im się zwalczyć problemy dotyczące wielkości porów, stabilności i wydajności katalitycznej. To utorowało drogę w kierunku zastosowania ZMQ-1 w praktyczny sposób.
Czytaj też: Zagadkowe interakcje w nieznanym stanie skupienia materii. Fizycy dokonali szokującego odkrycia
Zeolity wykorzystuje się bowiem między innymi w wymianie jonowej, adsorpcji i katalizie. Kiedy przychodziła pora na działanie w przypadku większych cząsteczek pojawiły się jednak ograniczenia. Wyjściem z sytuacji, jak przekonują przedstawiciele Chińskiej Akademii Nauk, okazał się zeolit z wewnętrznymi mezoporami o odpowiednio dużej wielkości. Co istotne, poprawa w tym zakresie nie wiązała się z żadnymi problemami dotyczącymi stabilności i kwasowości.
Wcześniej takie ograniczenia się pojawiały, ograniczając możliwość zastosowania zmodyfikowanych zeolitów w przemyśle i na odpowiednio dużą skalę. Kluczem do sukcesu okazał się środek nazwany OSDA, przy udziale którego udało się doprowadzić do utworzenia mezoporowatego szkieletu. Wykorzystany OSDA, w odróżnieniu od zwykle stosowanych, posiada silniejszy ładunek dodatni i większą stabilność, dzięki czemu w grę wchodzi synteza stabilnych struktur mezoporowatych.
Zmodyfikowany materiał zwany zeolitem został przystosowany do obróbki większych niż do tej pory cząsteczek
Jak dodają sami zainteresowani, ZMQ-1 to pierwszy glinokrzemianowy zeolit z wewnętrznym mezo-mikroporowatym systemem kanałów. Jego struktura została zobrazowana z wykorzystaniem trójwymiarowej dyfrakcji elektronowej i skaningowej transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Potwierdzono w ten sposób, że możliwe jest działanie zarówno w odniesieniu do dużych, jak i małych cząsteczek, co stanowi wielki postęp względem wcześniej stosowanych zeolitów.
Czytaj też: Gigantyczne zasoby ekologicznego paliwa. Jego ilość starczy na ponad tysiąc lat
Co to oznacza w praktyce? Chociażby możliwość obróbki tzw. ciężkiego oleju napędowego stosowanego w rafinacji ropy naftowej. Testy potwierdziły osiągnięcie wysokiego współczynnika konwersji. Poza tym odnotowano dwukrotnie większą selektywność w produkcji oleju napędowego i znaczne ograniczenie powstawania koksu. Tym sposobem ogólną selektywność paliwa oszacowano na 80%, co stanowi fenomenalny wynik w porównaniu z dotychczas stosowanymi zeolitami.