​Ученые создали новый материал в виде гибридной мембраны, которую можно использовать для выделения и очистки водорода. Водородное топливо может решить проблему ограниченности природных ресурсов. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда. Статья опубликована в журнале Polymers.

Чтобы использовать водородное топливо в больших масштабах, нужно создать эффективные технологии его выделения и очистки. Авторы статьи разработали новую мембрану с улучшенными транспортными свойствами, которая позволит более избирательно разделять газовые смеси на практически значимые газы и очищать их.

Технология мембранного газоразделения основана на том, что мембрана по-разному пропускает отдельные компоненты смеси веществ. Новые мембраны создают на матрице из ароматических полиимидов, которые обладают уникальными газоразделительными свойствами. Эти свойства можно улучшить путем создания гибридных мембран, которые состоят из наночастиц, внедренных в полимерную матрицу.

Российские химики создали новую гибридную мембрану, где в качестве наполнителя матрицы использовались наноалмазы. Композиты полимер-наноалмазы получали, измельчая порошки полимера и модификатора, смешанные в соответствующих массовых пропорциях, растворяя затем полученную смесь в амидном растворителе. В ходе последнего этапа раствор фильтровали для того, чтобы удалить примеси и отлить гомогенные мембраны.

"Наноалмазы привлекают особое внимание ввиду их химической стабильности и поверхностной активности, что обусловлено наличием на их поверхности различных функциональных групп", - пояснил один из авторов работы, профессор СПбГУ Александр Тойкка. Сравнив транспортные свойства мембраны, ученые показали, что наибольшей избирательностью для водорода обладает гибридная мембрана, содержащая наноалмазы. Таким образом, ее можно более выгодно использовать для разделения газовой смеси на компоненты, чем мембрану, состоящую только из полимерной матрицы.

"В данном исследовании осуществлена успешная попытка создать новый материал в виде гибридной мембраны, которая в дальнейшем может быть применена для высокоэффективной очистки водорода, в том числе при его выделении из природного газа. Таким образом, разработанные материалы решают сразу несколько задач: получение топлива нового поколения энергосберегающим мембранным методом и повышение качества природного газа путем удаления взрывоопасных примесей", - отметила один из авторов статьи Александра Пулялина из СПбГУ.

Похожие новости

  • 20/08/2018

    Управление растворимостью поможет создавать новые лекарства

    ​Химики обнаружили новый фактор, который влияет на растворимость металлорганических соединений. Открытие позволит создавать новые лекарства, а также компоненты микроэлектроники и светоизлучающих устройств.
    240
  • 08/06/2018

    Российские ученые смоделировали процесс синтеза биотоплива

    ​Российские ученые из Института химии Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) построили термодинамическую модель синтеза биотоплива для жидкой системы. Результаты исследования помогут создать более эффективные способы производства топлива из органического сырья и модифицировать известные еще с XIX века термодинамические правила.
    304
  • 21/12/2017

    Российские химики создали универсальные компоненты для любых лекарств

    Ученые Института живых систем Балтийского федерального университета имени И. Канта с коллегами из Лаборатории химической фармакологии Санкт-Петербургского государственного университета предложили простой способ получения соединений дикарбоновых кислот, которые являются "кирпичиками" для создания практически любых молекул.
    397
  • 30/05/2017

    Ученые испытали препараты для лечения сложных случаев наркомании и алкоголизма

    ​Специалисты НИИ психического здоровья Томского национального исследовательского медицинского центра РАН испытали новые методы лечения сложных случаев алкоголизма и наркомании. По данным специалистов, в настоящее время увеличивается число случаев сочетания проявлений наркологической или алкогольной зависимости с другими психическими расстройствами.
    1387
  • 20/08/2018

    Учеными созданы железные спирали тоньше человеческого волоса

    ​Исследователи СПбГУ смогли синтезировать микроспирали соединений железа диаметром около 12 микрон - почти в десять раз тоньше человеческого волоса. Их можно будет использовать, например, для создания сенсоров с высокой чувствительностью, а также в качестве миниатюрных электромагнитов или индукторов.
    212
  • 16/05/2017

    Ученые СФУ разработали наиболее эффективный материал для аккумулирования водорода

    Красноярские ученые получили новый материал для хранения водорода, сообщила пресс-служба Сибирского федерального университета (СФУ). Материал на основе гидрида магния может хранить массу водорода, составляющую около 7% его собственной массы, и это рекордное значение емкости для всех аналогичных материалов.
    763
  • 08/12/2016

    Новосибирские химики производят уникальные композитные материалы для сжигания топлива

    ​Специалисты Новосибирского государственного университета и институтов СО РАН создают керамометаллические композитные матрицы на основе порошка алюминия, его оксида и сплавов. Эти уже успешно испытанные материалы обладают уникальными характеристиками, в частности, высокой теплопроводностью, и используются для структурированных катализаторов процессов сжигания и трансформации топлив.
    1766
  • 28/07/2016

    Эксперты подтвердили высокое качество производимой на реакторе ТПУ ортофосфорной кислоты

    ​Произведенная на исследовательском реакторе Томского политехнического университета ортофосфорная кислота, внутри которой находится атом фосфора-32, прошла независимую экспертизу.  В заключении экспертов говорится, что представленный образец "полностью соответствует предъявляемым требованиям".
    1449
  • 26/04/2018

    В Томске разработали биополимер, контролирующий время действия лекарств

    ​Ученые из лаборатории полимеров и композиционных материалов Томского государственного университета (ТГУ) разработали биополимер, который поможет медикам и фармацевтам контролировать время действия лекарственных препаратов.
    364
  • 13/03/2017

    Центр энергоэффективного катализа НГУ как воплощение идеи интеграции НГУ и ИК СО РАН

    Научно-образовательный центр энергоэффективного катализа (НОЦ ЭК), созданный Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Новосибирским государственным университетом при финансовой поддержке Фонда «Сколково», за три года функционирования показал выдающиеся результаты.
    929