FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2019
176 городов
September – November 2019
312 cities
11-13 октября 2019
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

Созданы новые материалы для получения высококачественного бензина

 

Ученые разработали материалы с каркасной структурой для разделения углеводородов. Эти вещества можно использовать для получения высококачественного бензина. Исследование проходило в рамках проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), а его результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.

Нефть представляет собой смесь жидких углеводородов. Для того, чтобы получить из нее полезные вещества – бензин, керосин, мазут и другие, – нефть очищают от вредных примесей и отделяют разные углеводороды друг от друга. Обычно для этого применяется дистилляция – испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров. Однако этот процесс достаточно энергоемкий. Ученые из Самары в качестве альтернативы предложили адсорбционное разделение, которое требует меньше энергии и денег, но при этом более эффективно.

С помощью этого метода в промышленности успешно разделяют газовые смеси. Для него нужны специальные вещества (адсорбенты), которые «впитывают» в себя один или несколько компонентов смеси. В качестве адсорбентов используются, например, разные виды активированного угля и сложные оксиды.

Ученые предлагают добавить к этим веществам и металл-органические каркасы. Этот вид материалов очень перспективен благодаря высокой пористости, важной для адсорбционного разделения. Еще одно преимущество состоит в том, что существует множество видов таких каркасов с порами разных размеров. Среди них наибольший интерес у ученых вызывают цирконий-органические каркасы, так как они наиболее стабильны. Кроме того, ученые могут управлять структурой этих веществ во время их синтеза.

Авторы работы создают комбинированные методы, с помощью которых можно прогнозировать свойства пористых материалов. Ученые находят зависимости между атомной структурой материала и его размером, формой и свободным объемом пустот (пор).

 

«Мы выполнили топологический дизайн и синтез трех новых пористых цирконий-органических материалов с каркасной структурой, которая оптимизирована для эффективного адсорбционного разделения изомеров С6-алканов – важной стадии процесса переработки нефти для получения высококачественного бензина», – рассказал один из авторов статьи, кандидат химических наук, старший научный сотрудник Самарского университета Евгений Александров.

Для того, чтобы повысить октановое число бензина, – его нужно очищать от н-гексана C6H14 (нормального гексана), оставляя при этом в бензине разветвленные изомеры гексана. Ученые протестировали, насколько эффективно два наиболее стабильных вида металл-органических каркасов могут очищать бензин. Они установили, что каркас с наименьшими размерами пор может поглощать большое количество н-гексана и при этом оставляет его разветвленные изомеры. Поглощенный сорбентом н-гексан потом можно извлечь, немного подогрев сорбент, и использовать его для хозяйственных нужд, либо с помощью химических методов получить его изомеры и вернуть в бензин.

Второй каркас с большим размером пор может разделять три С6-изомера, у него самый высокий коэффициент разделения для 3-метилпентан по отношению к 2,3-диметилбутану, что очень важно для производства бензина повышенного качества.

В итоге оказалось, что первый металл-органический каркас на 70% эффективнее очищает бензин от низкооктановых примесей н-гексана по сравнению с применяемым сейчас стандартным сорбентом – цеолитом 5А. Дополнительно авторы проанализировали структуры всех известных цирконий-органических каркасов (211 известных структур) и определили взаимосвязи между структурой составляющих их «строительных блоков» и каркасов. По словам ученых, созданная в ходе работы схема структурных закономерностей позволит прогнозировать новые цирконий-органические каркасы с нужными свойствами.

Работа проходила в сотрудничестве с учеными из Миланского университета, Пекинского университета, Южно-Китайского технологического университета, Массачусетского технологического института, Техасского университета в Далласе, Университета Уэйк-Форест, Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, Ратгерского университета и Научно-технологического университета имени короля Абдаллы.
Источник http://rscf.ru

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Какие рабочие места мы уступим машинам, а какие останутся за нами

Наше ухо не похоже на микрофон!

Новое открытие в области нейрофизиологии породило больше вопросов, чем ответов. Ученые выяснили, что возможности человеческого слуха выше, чем думали ранее. 

Ученые объяснили необычные свойства «четырехмерного» оксида железа

Международная группа исследователей при активном участии российских ученых исследовала поведение недавно открытого нового оксида железа Fe4O5, сумела описать его необычно сложную

Что изобрел Кулибин?

Все знают, что Кулибин — это великий русский изобретатель, механик, инженер. Его фамилия давно стала в русском языке именем нарицательным. Но не все могут назвать хотя бы одно его изобретение. Что же изобрел Иван Петрович Кулибин?

Пернатые семьи