Проведено исследование, которое поможет разработке новых энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий — Naked Science
8 минут
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.
ЮФУ
11 статей
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.
7 часов назад
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

Вчера, 22:30
9 минут
Мария Азарова

По словам главы компании «Космокурс», пока США уже на прямом пути к туристическим полетам в космос, Россия находится в этом вопросе «на уровне папуасов», главным образом — из-за бюрократии.

Вчера, 18:07
8 минут
Василий Парфенов

В калифорнийском городе Стоктон подвели итоги почти двухлетнего эксперимента по предоставлению уязвимым группам населения безусловного базового дохода в размере 500 долларов в месяц. Вопреки скептицизму критиков, проект обернулся отличным примером пользы подобной поддержки граждан: трудовая занятость на постоянной основе среди получателей платежей выросла на 12% только за первый год, а число безработных снизилось на треть (в контрольной группе — увеличилось на 1%).

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: