Российские ученые синтезировали новый пористый полимер для улавливания парниковых газов
Ученые Института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН (ИНХС РАН) совместно с коллегами из РХТУ имени Менделеева разработали метод синтеза пористого полимера на основе норборнена. Ключевая особенность такого полимера — его коммерческая доступность и простота получения.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, были опубликованы в престижном научном журнале Polymer (Q1). Потенциальные области применения пористых полимеров включают создание различных разделительных мембран, неподвижной фазы для газовой хроматографии, а также подложек для проведения гетерогенного катализа. Одним из востребованных свойств пористых полимеров является поглощение ими газообразных веществ с возможностью последующего хранения.
Такое применение важно как для энергетики, поскольку позволяет безопасно хранить большое количество чистого водорода и различных углеводородов, так и для экологии, поскольку позволяет улавливать и хранить потенциально опасные для окружающей среды газы. К таким газам относятся парниковые, в наибольшей степени представленные углекислым газом, а также различные промышленные газы, которые могут попадать в атмосферу как в ходе штатной работы предприятий, так и при авариях (например, оксиды серы и азота).
Более ранние разработки микропористых полимеров акцентировались на кремнийсодержащих производных норборненов, однако процесс синтеза значительно осложнялся из-за необходимости его проведения с использованием металлоорганических веществ. Ввиду этого последующие разработки были сфокусированы на создании пористого полимера, не содержащего кремний, на основе норборненов. Однако возникла другая проблема: новые полимеры не растворялись в органических растворителях, что значительно осложняло их практическое применение.
Для решения возникшей проблемы был разработан новый подход к синтезу микропористых полимеров на основе норборненов, заключающийся в добавлении дополнительных полициклических элементов в ответвлениях основной макромолекулы. Полученные полимеры не только хорошо растворимы в органических растворителях, но и обладают большим количеством микропор, образованных в том числе новыми ответвлениями молекулы.
Ученые РХТУ имени Менделеева и института нефтехимического синтеза имени А. В. Топчиева РАН провели комплексный анализ зависимости пористости полимера от используемых боковых ответвлений, а также от метода полимеризации. Было установлено, что применение достаточно объемных карбоциклических соединений в качестве боковых ответвлений позволяет добиться образования наибольшего количества дополнительных микропор в полимере, значительно увеличивая его потенциальную эффективность. При этом проведение процесса полимеризации по аддитивной схеме позволило получить наибольшую активную поверхность у полимера, что также имеет решающее значение при практическом применении пористых соединений.
Полученные полимеры на основе производных норборненов с объемными карбоциклическими заместителями обладают большим количеством микропор в структуре вещества, хорошо растворимы в органических растворителях, а также обладают относительно простой и достаточно гибкой технологией производства с применением коммерчески доступных компонентов синтеза. Именно поэтому, по мнению авторов исследования, разработанные полимеры представляют собой новую перспективную платформу пористых материалов для сорбции газов и их мембранного разделения.
Telegram 
Дзен 
VK Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно