Проведено исследование, которое поможет разработке новых энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий — Naked Science
01.10.2020
ЮФУ

Проведено исследование, которое поможет разработке новых энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий

4.2

Группа ученых из ЮФУ смогла проследить эволюцию атомной структуры молекул этилена на поверхности наночастиц палладия — материала, который находит широкое применение в таких отраслях, как катализ, водородная энергетика и медицина. Материалы на основе палладия активно используются в нефтехимической и автомобильной промышленности, при производстве сенсоров и целого ряда других устройств. Поэтому исследователи надеются, что их исследование поможет разработке новых энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий.

Сделан шаг к разработке новых энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий / ©Пресс-служба ЮФУ

Совместное исследование студентов и научных сотрудников Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Южного федерального университета, проведенное под руководством директора института, доктора физико-математических наук Александра Солдатова, благодаря своей актуальности попало на обложку сентябрьского выпуска журнала Nanomaterials.

Исследования ученых Южного федерального университета в рамках проекта «Новые функциональные наноматериалы для применения в каталитических процессах и в технологиях для хранения и преобразования энергии» направлены на развитие материалов для нефтехимической промышленности.

Катализаторы на основе палладия активно используются в тонком химическом синтезе для переработки углеводородного сырья. Поэтому понимание процессов, происходящих при взаимодействии углеводородных молекул с активными центрами катализаторов, является актуальной задачей – как с фундаментальной, так и с практической точек зрения, в том числе в рамках перехода к новым энергоэффективным и ресурсосберегающим технологиям.

Благодаря использованию комплекса взаимодополняющих методик, основанных на применении инфракрасного и рентгеновского (синхротронного) излучения, группа исследователей Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ смогла проследить эволюцию атомной структуры молекул этилена на поверхности наночастиц палладия.

«Оказалось, что процессы, происходящие на реальных катализаторах при температурах и давлениях, приближенных к реальным технологическим, существенно отличаются от тех, что наблюдаются на идеальных металлических поверхностях в высоком вакууме. В частности, ученые выделили в качестве основного процесса последовательное отщепление водорода от молекул этилена с дальнейшим разложением на атомарный углерод и формированием карбида палладия.

Примечательно, что объемные карбиды палладия образуются в чистом этилене даже при низких температурах, близких к комнатной», – рассказал руководитель проекта, директор Международного исследовательского института интеллектуальных материалов ЮФУ, доктор физико-математических наук Александр Солдатов.

Благодаря своим уникальным свойствам палладий находит широкое применение в таких отраслях, как катализ, водородная энергетика, медицина. Материалы на основе палладия активно используются в нефтехимической и автомобильной промышленности, при производстве сенсоров и целого ряда прочих устройств. Палладий является наиболее предпочтительным материалом при производстве катализаторов для многих промышленно значимых реакций, таких как селективное гидрирование углеводородов, окисление спиртов и метана.

Проект «Новые функциональные наноматериалы для применения в каталитических процессах и в технологиях для хранения и преобразования энергии» был реализован на базе Международного исследовательского института интеллектуальных материалов Южного федерального университета. Активное участие в работе приняли заведующий Международной исследовательской лабораторией нанодиагностики Арам Бугаев, аспиранты МИИ ИМ ЮФУ, Олег Усольцев, Алина Скорынина и Андрей Терещенко, а также магистранты первого года обучения Елизавета Камышова и Анна Пневская, для которых исследование было частью модуля проектной деятельности.

Работа опубликована в журнале Nanomaterials, входящем в первый квартиль, в категориях Materials Science и Chemical Engineering по версии Scimago, и размещена на обложке сентябрьского выпуска журнала. Исследование проводилось в ведущем европейском центре синхротронных исследований ESRF (Гренобль, Франция) и на лабораторном оборудовании МИИ ИМ ЮФУ при финансовой поддержке Госзадания в сфере научной деятельности. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Южный федеральный университет образован в рамках национального проекта "Образование" распоряжением Правительства Российской Федерации от 23 ноября 2006 года N1616-р (pdf) и приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 4 декабря 2006 года N1447 путем присоединения к Ростовскому государственному университету трех вузов: Таганрогского государственного радиотехнического университета, Ростовского государственного педагогического университета, Ростовской государственной академии архитектуры и искусств.
10 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 13:03
Алиса Гаджиева

Иранские ученые расшифровали тексты с глиняных табличек времен правления Дария I.

10 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: