#Углерод

Ученые разработали новый метод синтеза нитрида углерода в β-фазе — материала, который по твердости не уступает алмазу и разлагает органические загрязнители под действием света. Подход позволяет получать нитрид углерода при комнатной температуре и не требует сложного оборудования и дорогих реактивов. Синтезированное соединение в 1,5–2 раза быстрее аналогов разлагает органические красители, благодаря чему потенциально может использоваться для очистки воды от загрязняющих веществ.

Молодой ученый ЮФУ представил новую компьютерную методику, позволяющую с высокой точностью прогнозировать механические свойства современных покрытий. Разработанный подход основан на методах молекулярной динамики и уже успешно применен для анализа углеродных покрытий на никелевой подложке.

Исследования ученых показывают, что традиционная деятельность человека приводила к накоплению углерода в почвах на протяжении многих веков. Археологические объекты с такими почвами известны и хорошо изучены в Амазонии, Европе, Африке, но для Сибири о них почти нет данных. Биологи и археологи ТГУ изучили темные почвы на территории археологических памятников Шайтан III и Кетский острог. Концентрация углерода в почвах, которые когда-то использовали люди, оказалась в разы выше, чем в рядом расположенных природных аналогах.

Океанологи СПбГУ разработали нейросетевую модель, которая по параметрам состава воды оценивает концентрацию углекислого газа в водоеме. Алгоритм уже успешно протестирован на данных, полученных в Балтийском море.

Сажу, то есть технический углерод используют в изготовлении резины и шин, а также как цветовой пигмент в печатных красках и лакокрасочных изделиях. Ее мировое производство превышает 11 миллионов тонн в год. При этом в процессе ее получения выделяется большое количество вредных соединений окислов углерода и азота, которые образуют «парниковый эффект» и, как следствие, повышение температуры поверхности Земли. Важный вопрос производства сажи — не только ее экологичность, но и автоматизация: этому требованию в полной мере не соответствует ни одно из десяти российских химических предприятий, которые изготавливают технический углерод. Ученые Пермского Политеха разработали схему автоматизации эффективного и безопасного для природы производства сажи.

Ученые из ИОХ РАН, МФТИ и ИНЭОС РАН синтезировали новые соединения — краун-гидроксиламины и их устойчивые комплексы с переходными металлами. Они также изучили их структуру, физические и химические свойства, выяснив, что новые координационные соединения при комнатной температуре могут активировать содержащийся в воздухе кислород и ускорять реакции окисления органического сырья. Это позволит повысить уровень экологической безопасности процессов нефтепереработки.

Слушатели узнают, как в решение современных проблем могут помочь почвы.

В мире химии каждый элемент — это не просто строительный блок материи, но и обладатель уникальных свойств. Ученые Пермского Политеха рассказали, сколько «ячеек» появилось в периодической таблице после Менделеева, почему за грамм калифорния нужно отдать 27 миллионов долларов, сколько радиоактивного вещества содержит тело человека и чем это опасно, как серебро позволяет управлять погодой, что за вещество образовалось первым после Большого взрыва и есть ли форма углерода тверже алмаза.

Команда российских исследователей синтезировала новый класс комплексных соединений редкоземельных элементов. Полученные вещества хорошо растворяются в большинстве органических растворителей, в отличие от других соединений лантанидов. Их можно применять в органическом и металлоорганическом синтезе, а также при получении новых люминесцентных материалов.

Британские астробиологи обнаружили, что метеоритный органический углерод мог быть источником энергии для первых гетеротрофных микроорганизмов. Исследователи добавили анаэробные бактерии к порошку метеорита «Aguas Zarcas» и после анализов выяснили, что микроорганизмы росли, питаясь органикой этого материала.

Ученые Финансово-экономического института и Школы компьютерных наук ТюмГУ изучили влияние регулирования охраны воздуха на декарбонизацию российской экономики.

Ученые лаборатории сорбционных процессов ИФХЭ РАН исследовали способность углеродного ксерогеля адсорбировать природный газ метан при докритических температурах. Выяснилось, что пористая структура этого адсорбента иерархическая и состоит из микро, мезо- и макропор. Измерения адсорбции показали, что благодаря эффекту капиллярной конденсации в мезопорах в одном кубическом метре ксерогеля можно запасти беспрецедентное количество природного газа, около 540 кубометров. Использование дополнительных адсорбирующих модулей для сбора избыточных паров повысят безопасность, экологичность и эффективность хранения сжиженного газа.

Исследователи из США обнаружили, что если смешать нужное количество графена с медью, можно снизить потерю электрической проводимости этого материала при повышенных температурах. Американские ученые надеются, что их открытие сделает распределение электроэнергии в домах и на предприятиях более эффективным, а также повысит КПД двигателей для электромобилей и промышленного оборудования.

Глобальное потепление — это актуальная экологическая проблема, которая усугубляется постоянными выбросами парниковых газов. Снизить их объемы можно с помощью фотосинтеза, естественной способности растений поглощать углекислый газ из атмосферного воздуха. Для этого разрабатывают карбоновые фермы — земельные участки, на которых благодаря выполнению специальных мероприятий, например, посадке деревьев, увеличивается поглощение парниковых газов. Но сегодня в России такие проекты почти не реализуются. Ученые Пермского Политеха провели оценку углеродного баланса карбоновой фермы и выяснили, насколько это перспективно.

Исследователи из Высшей школы экономики и Университета Джорджа Мейсона изучили устойчивость потенциальных международных соглашений в вопросе солнечного геоинжиниринга. Авторы предложили схему, где выплаты направлены от богатых стран к бедным, что отличает их предложение от классических систем. Эта модель призвана сдерживать более уязвимые страны от излишнего использования метода, обеспечивая им компенсацию за возможные ущерб и адаптацию к изменениям климата.

Ученые ТюмГУ изучили исследования, осуществленные в период с 1939 по 2023 годы, и систематизировали данные об историческом аспекте формирования почв Плагген, географии их распространения на Земле, изучив роль таких почв в удержание углерода и то, какие эффекты этот процесс оказывает на климат.

Ученые обнаружили, что слой полимера, нанесенный между слоями фольги и катодного вещества в литий-ионном аккумуляторе, позволяет предотвратить его возгорание или взрыв. Предложенный авторами полимер проводит электричество, но, как только напряжение становится выше, чем то, на которое рассчитан аккумулятор, соединение окисляется и перестает проводить ток. Благодаря этому аккумулятор, использующийся в смартфонах и электромобилях, не перегревается и абсолютно не способен самовозгораться.

Ученым Сколтеха удалось улучшить самую широко используемую технологию производства одностенных углеродных нанотрубок (ОУНТ) — перспективного материала для изготовления солнечных батарей, светодиодов, гибкой и прозрачной электроники, умного текстиля, оборудования медицинской визуализации, детекторов токсичных газов, систем фильтрации. Исследователи ввели в реактор газообразный водород и монооксид углерода, что позволило увеличить количество получаемых на выходе нанотрубок почти втрое по сравнению с другими стимуляторами роста, причем без потери качества. До недавнего времени низкая производительность процесса не позволяла в полной мере реализовать потенциал этой производственной технологии, которая притом славилась высоким качеством конечного продукта.

Американская писательница Лорен Остер в Smithsonian Magazine рассказывает, как предприниматели ищут полезные применения уловленному из атмосферы углероду, вместо того чтобы «закапывать» его в землю. Naked Science приводит перевод этой статьи.

Участники мероприятия узнают, какими могут быть углеродные частицы и какие наблюдательные проявления этих частиц ученые фиксируют в межзвездной среде.