01.10.2020
ЮФУ
455

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.
Предстоящие мероприятия
24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: