СОБЫТИЯ

Руководство РусХимАльянса приедет на конференцию «НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКА - 2019»

Руководители комплекса по переработке этаносодержащего газа ООО «РусХимАльянс» примут участие в IXежегодной конференции «Модернизация производств для переработки нефти и газа» (НЕФТЕГАЗОПЕРЕРАБОТКА - 2019). Представители ...

Россия начала финальный этап укладки «Северного потока – 2»

Проект строительства газопровода «Северный поток – 2» завершен на три четверти. Оператор проекта - Nord Stream 2 - приступил к укладке финальной части трубы. «По дну Балтийского моря в водах России, Финляндии, Швеции и ...

Тюменские ученые придумали, как добывать нефть из исчерпанных месторождений

Они обнаружили, что суспензия наночастиц плоского графита проявляет свойства вытесняющей жидкости на границе раздела «нефть-вода». Большинство нефтяных месторождений на грани истощения. Чтобы достать всю возможную нефть, ...

Россия и Китай совместно изучат арктический шельф Сибири

В ходе первой совместной экспедиции ученые двух стран планируют выполнить ряд исследований в области морской геологии, топографии, физической океанографии, морской химии и ряда других направлений. Районы и основные направления исследований ...

В Санкт-Петербурге пройдет выставка "Рос.Газ.Экспо"

http://www.rosgasexpo.ru/about/

В УрФУ разработали полимер для топливных ячеек, ускоряющий восстановление кислорода

  Ученые Уральского федерального университета совместно с коллегами из других стран синтезировали новый трехмерный пористый полимер, который способен восстанавливать кислород, в результате чего выделяется электрохимическая энергия.

 

  В отличие от современных топливных элементов, активность которых блокируется из­за образующегося в ходе их работы метанола, новый материал обладает устойчивостью к его воздействию. Такие свойства обеспечивают огромный потенциал использования подобных полимеров для получения энергии при работе двигателей и впоследствии помогут смягчить энергетический кризис в обществе. Результаты исследования опубликованы в журнале Dyes and Pigments.

  Ученые выяснили, что синтезированный полимер проявляет окислительно­восстановительную активность за счет атомов азота, входящих в его состав. Кислород, контактируя с этим веществом, забирает электроны (то есть восстанавливается), превращается в воду, и происходит выделение энергии. Исследователи предложили механизм данной реакции, состоящий из четырех последовательных стадий.

  «Наличие азотных центров обеспечивает альтернативный подход к восстановлению кислорода благодаря переключению азота из степени окисления 3+ в 5+ и назад. Но это совершенно другой механизм, и по энергетике он чаще всего проигрывает традиционно используемым переходным металлам», – рассказывает Данил Бухвалов, кандидат физико­математических наук, старший научный сотрудник кафедры теоретической физики и прикладной математики УрФУ. Его цитирует пресс­служба университета.

  В настоящее время непонятно, насколько будет успешно применение каталитических полимеров в энергетике. Выгода их использования в том, что в состав этих материалов входят распространенные элементы, такие как азот, водород, углерод и кислород. Каталитические полимеры – пористые и имеют довольно большую площадь активной поверхности, но пока недостаточно эффективны.

  «Открывается огромное поле для работы, вполне вероятно, что из множества видов полимерных материалов с азотными центрами удастся выбрать такой, который по эффективности будет сравним с переходными элементами и окажется химически устойчив. Трудность в том, что при повышении каталитической активности вещества уменьшается его стабильность. Другая проблема полимеров – их изготовление. Это многоступенчатый процесс, и не факт, что он будет экономически оправдан», – подводит итог Данил Бухвалов.

  Работа выполнена совместно с сотрудниками Университета Ханьянг (Южная Корея), Нанкинского лесотехнического университета (Китай) и Технологического института Веллуру (Индия).

  Топливные элементы – это ячейки, в которых за счет химической реакции образуется энергия. Их устройство и функционирование похожи на принцип работы батарейки: последние имеют ограниченный запас химических реагентов и в них не подаются вещества извне.

  Топливные элементы являются хорошей альтернативой традиционным методам выработки энергии. Они практически не загрязняют атмосферу и не вредят окружающей среде. Сейчас идут активные исследования в области применения полимеров в качестве мембран в топливных ячейках, катализирующих химическую реакцию. Для них метанол является большой проблемой. Со временем он образуется из полимерной мембраны и блокирует активные центры, в результате чего сильно снижается скорость реакции. По сравнению с распространенными и достаточно эффективными органическими и неорганическими катализаторами синтезированный сотрудниками УрФУ полимер оказался устойчивым к действию метанола и при его добавлении не менял своей активности.

 

 

НГС 3(36)2019


Категория статьи: Технологии

К содержанию журнала
Яндекс.Метрика