FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2020
176 городов
September – November 2020
312 cities
09-11 октября 2020
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
21-22 сентября 2019 года
22-23 октября 2019 года
29-30 ноября 2019 года
7-8 сентября 2019 года
27-29 сентября 2019 года
4-5 октября 2019 года
10-12 октября 2019 года

Ученые МГУ изучили механизм работы минеральных «молекулярных дверей»

Сотрудники химического факультета и НИИ механики МГУ с помощью молекулярно-динамического моделирования выяснили исключительную роль карбонат-анионовв структуре минералов цеолитов. Открытие позволит создавать совершенные системы водоочистки и нефтепереработки. Результаты исследования опубликованы в издании Journal of Physical Chemistry Letters.

Цеолиты — группа алюмосиликатов с пористой трехмерной решеткой из чередующихся тетраэдров SiO4  и AlO4, в которой содержатся и катионы металлов. Благодаря своему сложному трехмерному строению цеолиты обладают молекулярно-ситовым эффектом – избирательно поглощают или пропускают молекулы газов или жидкостей. Селективность поглощения определяется соотношением размеров пор внутри цеолитов и диаметра молекул. Искусственно синтезированные и природные цеолиты применяют в водоочистительных приборах в качестве адсорбентов, ионообменников, молекулярных сит, катализаторов многих процессов нефтехимии и нефтепереработки. Важное свойство цеолитов – активно поглощать углекислый газ. Его используют в системах жизнеобеспечения космических станций.
 
Невыясненной проблемой оставалась способность цеолитов адсорбировать молекулы CO2 при размерах пор цеолита, меньших диаметра молекулы углекислого газа. Несколько лет назад австралийские ученые предположили, что молекулы CO2 попадают внутрь цеолитов благодаря взаимодействию с катионами металла, которое изменяет их положение в структуре цеолита. По предположению ученых, несколько молекул диоксида углерода могут отпирать «замок» в виде катиона металла и позволять другим молекулам CO2 проникать внутрь. Российские исследователи с помощью метода квантовой молекулярной динамики выяснили, что австралийцы ошиблись: ключом становятся не сами молекулыCO2, а их производные, отрицательные ионы. Это карбонат-анион CO32-и гидрокарбонат-анион HCO3-, образующиеся при взаимодействии воды с углекислым газом. Сотрудники МГУ проводили расчеты на суперкомпьютерах «Ломоносов-1» и «Ломоносов-2». Ученые моделировали поведение молекул CO2, карбонат-анионов и катионов Na+, K+в структуре искусственного цеолита NaKA. Оказалось, что ионы K+в алюмосиликатном каркасе образуют устойчивые соединения с карбонат-анионами под действием электростатического взаимодействия и, дрейфуя вместе, смещаются из блокирующих позиций. Молекулы CO2 влияния на местоположение ионов калия в структуре не оказывают.
 
«Согласно нашим расчетам, ключевую роль играют карбонат-анионы, которые образуются в результате гидролиза углекислого газа при комнатной температуре. Обнаруженный механизм позволит построить корректные модели адсорбции для широкого круга пористых систем и предсказать возможные аномалии поглощения CO2 как цеолитами, так и вновь создаваемыми материалами», - рассказал научный сотрудник НИИ механики МГУ Илья Брюханов.
 
 
По материалам Пресс-службы МГУ

 

Добавьте свой комментарий

Plain text

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

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Научно-популярный лекторий РНФ пройдет на Международном молодежном научном форуме «Ломоносов-2019»

Проконтролировано формирование пленок высших силицидов марганца с разной крутизной «лестниц»

В Париже построили Эйфелеву башню

Это произошло в 2005 году. Нет, здесь явно что-то не то, не правда ли?

Опубликованы результаты классификации китайского коронавируса

Антропологи ТГУ изучат особенности жизни мигрантов в Томске и Иркутске