​Российские химики создали мембрану из молекул обычной целлюлозы, которая пропускает через себя даже самые крупные молекулы жидкостей, но при этом удерживает мельчайшие наночастицы, говорится в статье, опубликованной в журнале Cellulose.

"Обычная перегонка хорошо подходит для разделения органических растворителей, но есть и более сложные задачи. К примеру, при регенерации гомогенных катализаторов перегонка не всегда подходит, так как при высоких температурах они разрушаются. Процесс фильтрации исключает это, поскольку он проходит при комнатной температуре", — рассказывает Алексей Волков из Института нефтехимического синтеза РАН в Москве, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.

В последние годы физики и химики активно работают над созданием новых наноматериалов, которые бы могли стать основой для гаджетов из научной фантастики, способных разделять тяжелые и легкие изотопы, извлекать воду из воздуха, сортировать разные элементы и исполнять многие другие задачи, которые кажутся сегодня немыслимыми.

Фильтры и мембраны из подобных материалов могли бы совершить настоящую революцию в промышленности и экономике. Их созданию часто мешает то, что они изготавливаются из дорогостоящих материалов или просто редких компонентов, которые пока можно изготавливать лишь штучным образом.

Волков и его коллеги нашли простой и дешевый способ изготовления мембран, способных "отлавливать" даже самые небольшие наночастицы, экспериментируя с молекулами целлюлозы – природного полимера, из которого состоят волокна древесины и другие растительные ткани. 

Как обнаружили российские химики, целлюлозные цепочки можно заставить самостоятельно объединиться в очень тонкий фильтр, растворив их в другом органическом веществе, N-метилморфолин-N-оксиде, и затем добавив в эту смесь присадки, которые заставили нити целлюлозы осадиться на дне сосуда и сформировать своеобразную пористую "губку".

На роль этих присадок, по словам ученых, подходят очень простые и дешевые вещества – обычная вода и различные простейшие спирты. Меняя их концентрацию, состав и другие свойства, Волкову и его команде удалось получить очень плотный, но при этом проницаемый для жидкостей материал, диаметр пор в котором не превышал и двух нанометров.

Фильтры из такой пористой целлюлозы, как показали дальнейшие опыты химиков, могут вылавливать даже самые мельчайшие наночастицы из сложных растворов разных веществ, чей диаметр не превышает и 10 нанометров. Это, по словам создателей подобных мембран, удешевит и упростит многие процессы в химической промышленности и при ведении лабораторных исследований.

Похожие новости

  • 29/03/2018

    Российские ученые создали терагерцовый источник излучения, разрушающий металл

    ​Российские ученые разработали уникальную установку, которая позволяет создавать электромагнитные поля в терагерцовом диапазоне с максимально возможной на сегодняшний день мощностью. С помощью этой установки ученые впервые разрушили тонкую пластину металла электрическим полем терагерцового импульса длительностью меньше одной пикосекунды (одной триллионной доли секунды).
    267
  • 03/05/2018

    Российские ученые научились добывать трудноизвлекаемую нефть

    Более 40% запасов нефти в России относятся к трудноизвлекаемым. Ученые из МИФИ предложили новый способ увеличения добычи для таких месторождений - экономичный и не наносящий вреда экологии. Нагрев под действием высокочастотного электрического тока приводит к растворению накопившихся в трубе скважины твердых отложений.
    233
  • 28/05/2018

    Нейросеть помогла российским ученым определить оптимальные условия хранения микроорганизмов

    ​Российские ученые с помощью нейросети определили самые оптимальные условия для длительного хранения микроорганизмов, выживающих при экстремально высокой солености. Статья об этом опубликована в журнале Extremophiles.
    144
  • 30/05/2018

    Подсказки нефтяникам даст суперкомпьютер

    Математику не зря называют царицей наук. Она играет решающую роль в исследованиях, относящихся к самым разным областям. Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша был образован вначале 1950-х для решения важнейших научно-технических и оборонных задач, стоящих перед страной: для расчетов по атомному проекту и баллистики космических аппаратов.
    136
  • 28/03/2018

    Российские химики раскрыли механизм важнейшей для промышленности реакции

    ​Механизм важнейшей окислительной реакции Байера-Виллигера, известной больше ста лет, раскрыт международной группой ученых. Реакция является универсальным путем получения эфиров органических кислот - базовых соединений для химической промышленности.
    267
  • 11/05/2018

    Российские ученые улучшат препараты для генной терапии

    ​Российские молекулярные биологи разработали новую технологию ввода в клетки генной терапии, изучив, как миниатюрные жировые капсулы взаимодействуют с нитями ДНК. Рецепт по сборке наношприца опубликован в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.
    235
  • 08/05/2018

    Ученые превратили наноалмаз в управляемый источник света

    ​Эксперименты показали, что алмазная оболочка вдвое усиливает скорость излучения источников и позволяет управлять ими без дополнительных нано- и микроструктур. Этого удалось добиться с помощью искусственно созданных дефектов в алмазной кристаллической решетке.
    224
  • 16/05/2018

    Российские биохимики нашли новые ферменты с необычной активностью

    ​Российские ученые охарактеризовали новые ферменты-трансаминазы, которые могут работать как в типичных для своего семейства реакциях, так и в нехарактерных для него. Результаты работы будут полезны в фундаментальном аспекте для поиска и предсказания свойств ферментов по их аминокислотной последовательности и для использования в биотехнологических процессах.
    192
  • 27/03/2018

    Российские ученые нашли причину неэффективности вакцины от гриппа

    Исследователи из Института биоорганической химии (ИБХ) РАН показали, что различные варианты вакцины против вирусов сезонного гриппа фактически не увеличивают число разных типов Т-клеточных рецепторов (ТКР), а значит и не повышают шанс распознавания вирусов гриппа иммунной системой организма.
    357
  • 15/08/2018

    Описаны механизмы увеличения энергии электронов в химических реакциях

    ​Ученые описали, как можно увеличить энергию электронов в ходе химических реакций. Принципы этого процесса используются в химическом синтезе, однако детально их ранее не исследовали. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ и опубликована в журнале Angewandte Chemie.
    66