Новости

1 февраля, 2022 12:28

С помощью компьютерного моделирования удалось обнаружить новые материалы для переработки углекислого газа

В новом исследовании химики из Самарского технического университета и их коллеги из Китая при помощи компьютерного моделирования создали платформу, которая может рассчитывать свойства будущих материалов, на основании которых можно создать эффективные преобразователи или поглотители углекислого газа.
Строение новых микропористых материалов. Источник: Евгений Александров

Современное глобальное потепление во многом вызвано повышенной концентрацией углекислого газа в атмосфере. Основные источники выбросов – металлургия, производство строительных материалов, транспорт, химическая промышленность – не смогут прекратить производственный процесс. Однако можно снизить содержание углекислого газа в выбросах. Ученые считают перспективным способом улавливание углекислого газа и его повторное использование без привлечения ископаемых источников, таких как уголь и нефть. Так, из углекислого газа, находящегося в атмосфере, можно получить монооксид углерода (СО), который применяется в производстве спиртов, цветных металлов, машинного топлива, масел и смазок.

Чтобы такое улавливание и повторное использование углекислого газа было эффективным, исследователям необходимо создать особые материалы, способные поглощать углекислый газ и катализировать реакцию его превращения. Исследователи занимались моделированием пористых водородно-связанных органических каркасов (ВОК). Эти материалы обладают высокой пористостью и поглощающей способностью, а также могут многократно растворяться и кристаллизоваться, «очищаясь» от ненужных соединений. Вещества основаны на порфиринах — чувствительных к свету молекулах, которые могут ускорять реакцию превращения углекислого газа. Исследователям удалось смоделировать и синтезировать целую серию металлопорфириновых ВОК с большой площадью поверхности пор. Они выдерживают высокую температуру кипящей воды, концентрированную соляную кислоту (HCl) и сухой нагрев до 270°C. Ученые считают, что эта серия ВОК ускоряет преобразование углекислого газа.

« Благодаря современным методам дизайна кристаллических материалов сделан еще один важный шаг в решении насущной экологической проблемы — глобального потепления. Она напрямую связана с необходимостью снижения концентрации углекислого газа в атмосфере, и мы надеемся, что наша платформа и наш материал внесут большой вклад в общее дело »,– отмечает руководитель проекта Евгений Александров, заведующий лабораторией синтеза новых кристаллических материалов Самарского государственного технического университета.
Исследования поддерживались грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ) и были опубликованы в журнале Angewandte Chemie.
18 мая, 2022
Ученые Института цитологии РАН улучшили коллагеновые структуры, предназначенные для трансплантации клеток
В Институте цитологии РАН (ИНЦ РАН) с помощью перекиси водорода улучшили свойства скаффолдов на ос...
18 мая, 2022
Химики ТПУ синтезировали новый стабильный нековалентный органический каркас
Ученые Томского политеха получили нековалентный органический каркас на основе цвиттер-ионных иодоние...