​Ученые из лаборатории структуры и функциональных свойств молекулярных систем НГУ, сотрудники Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Даниил Колоколов и Александр Степанов совместно с иностранными учеными создали серию нанопористых металл-органических каркасов — сорбентов с оптимальными параметрами хранения природного газа. 

 
Новосибирские ученые внесли существенный вклад в понимание механизма адсорбции и научились прогнозировать оптимальное строение каркаса для создания материала с рабочей емкостью метана. По словам ученых, данные материалы можно использовать для массовой газификации транспорта. Научная статья была опубликована в журнале Американского химического общества (JACS).
 
Исследование направлено на решение двух задач: очистку и хранение природного газа. После добычи метан нужно очистить от примесей – неуглеродных веществ и более тяжелых углеродов. Это трудоемкий процесс, основной этап которого состоит в разделении газовой смеси на чистые компоненты при помощи пористых сорбентов. Эффективность сорбента напрямую влияет на общие затраты. Вторая задача связана с возможностью использования метана в качестве топлива в транспорте. Для этого также необходимы сорбенты нового типа – легкие и обладающие высокой рабочей емкостью.

В научной статье ученые описывают новые металл-органические каркасы для хранения метана, созданные при помощи направленного дизайна. Это новый тип пористых синтетических материалов, представляющих из себя кристаллическую структуру - неорганический узел из оксида металла, который связан органическими мостиками (линкерами). Использование этих материалов позволит значительно уменьшить размеры и вес хранилища, а значит, использовать природный газ в качестве автотоплива.

Новосибирские ученые показали, что подвижность органических линкеров напрямую влияет на емкость хранения метана. При быстром вращении фрагментов каркаса доступный для метана объем пор сокращается. Создание материала со схожим размером пор, но с замороженной подвижностью каркаса позволило увеличить емкость метана сразу на 10 %. Материалы, которые получили ученые в процессе работы, позволяют хранить метан для использования в автотранспорте уже при давлении 65 атмосфер.

Как уточнил Даниил Колоколов, работа с иностранными учеными ведется с 2015 года, и на сегодняшний день коллективу удалось достичь важных результатов. Это исследование имеет большое значение как для дальнейшего развития химии новых материалов, так и для всего населения: перевод транспорта на метановое топливо позволит сократить вредные выбросы от автотранспорта и снизить стоимость перевозок.

Похожие новости

  • 01/12/2016

    Новосибирские учёные создали энергосберегающие сорбенты нового типа

    ​Учёные из НГУ и Института катализа СО РАН разработали энергосберегающий сорбент на основе вспученного вермикулита (минерала, использующегося для выращивания растений на гидропонике), модифицированного хлоридом лития.
    1342
  • 25/07/2017

    Ученые ИК СО РАН создали новый материал для низкотемпературных топливных элементов

    ​​​Ученые Института катализа имени Г.К. Борескова СО РАН и Новосибирского государственного университета создали новый, более стабильный материал для низкотемпературных топливных элементов с протон-проводящей мембраной.
    568
  • 30/07/2018

    Ученые ИК СО РАН использовали растительные отходы, чтобы сделать топливо более экологичным

    Сотрудники лаборатории каталитических процессов переработки возобновляемого сырья Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН совместно с коллегами из Новосибирского государственного университета получили экологически чистое топливо, смешав бензин с веществом, полученным от переработки соломы и древесины.
    132
  • 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.
    1561
  • 21/07/2017

    Новосибирские ученые нашли способ улучшить работу очистителей воздуха

    Ученые НГУ выиграли грант Российского научного фонда (РНФ). Разработка ученых поможет решить фундаментальные научные задачи, а также улучшить работу бытовых и профессиональных очистителей воздуха. Тема работы новосибирских ученых — «Фото- и терморазложение металлокомплексов как способ формирования наночастиц металлов и биметаллических структур на поверхности фотокаталитически активных материалов».
    698
  • 23/10/2017

    Что нужно для развития химической отрасли

    ​Развитие химической отрасли немыслимо без инноваций, поэтому особое значение приобретает трансфер современных технологий. Еще лет пятнадцать назад в случае необходимости в том или ином продукте о подобной проблеме не задумывались, и нужная продукция просто импортировалась.
    471
  • 20/02/2017

    Новосибирские ученые предлагают недорогой способ утилизации отходов канализации

    ​Утилизировать отходы сточных вод с помощью катализаторов предложили новосибирские ученые. Обычно иловые осадки складируют на специальных полигонах или сжигают с применением песка. Это затратно и неэкологично.
    1014
  • 19/09/2017

    Углеводороды будут главными энергоносителями для автомобилей до 2050 года

    ​Углеводороды будут доминировать в качестве энергоносителей для большинства видов транспортных средств как минимум до 2050-х годов. Такой прогноз озвучил на шестом международном энергетическом форуме в Лионе научный руководитель Института катализа Сибирского отделения РАН, лауреат премии "Глобальная энергия-2016" Валентин Пармон.
    481
  • 30/03/2016

    Ученые увеличат прочность углеродных композитов, используя нанотрубки

    ​Среди основных достоинств технологии, развиваемой сотрудниками Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН — низкая стоимость получаемых структур и возможность придавать им различные функциональные свойства.
    1663
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    305