Нефть и вода избавятся от загрязнений – в ЮУрГУ разработали очищающее наносито

Ученые Южно-Уральского государственного университета совместно со специалистами из Москвы впервые создали металл-органический каркас нового типа, способный избирательно захватывать молекулы с хлором, бромом и йодом. Разработка российских исследователей может стать основой для производства отечественных материалов нового поколения, предназначенных для очистки нефти, воды и промышленных газов. По оценке специалистов, наносито открывает перспективы для создания эффективных сорбентов, способных заменить часть зарубежных решений в сфере промышленной фильтрации, сообщает tass.ru.

Исследовательская группа ЮУрГУ получила два новых МОК на основе бария и иттрия. Ученым удалось не только смоделировать структуру будущего материала, но и впервые вырастить реальные образцы в лаборатории. После синтеза разработки прошли проверку с использованием методов структурного анализа, включая монокристальную рентгеновскую дифракцию. Она подтвердила точность построения кристаллической решетки и устойчивость полученных соединений.

Наносито для очистки нефти и воды

Главной особенностью нового материала стала способность работать как молекулярное наносито. В отличие от обычных фильтров, задерживающих вещества преимущественно по размеру частиц, созданный каркас способен распознавать определенные химические соединения благодаря особенностям взаимодействия внутри своей структуры. В его порах формируются устойчивые галогенные связи. За счет них материал удерживает загрязняющие молекулы, содержащие атомы хлора, брома и йода.

Читайте по теме: ультразвук улучшит качество нефти – в Губкинском университете разработана уникальная технология

Российская разработка отличается использованием именно галогенных связей как инструмента селективного захвата. Подобный механизм в последние годы вызывает повышенный интерес у ученых разных стран. Международные исследования показывают, что введение галогенных компонентов в структуру МОК позволяет менять свойства материалов и повышать эффективность избирательного поглощения отдельных веществ.

Одним из наиболее перспективных направлений может стать нефтяная промышленность. При добыче, транспортировке и переработке нефти серьезной проблемой остаются агрессивные примеси, способные ускорять разрушение оборудования. Особую опасность представляют хлорсодержащие соединения, включая соляную кислоту, способную вызывать коррозию трубопроводов, резервуаров и технологических установок.

Особенности российского наносита

Созданный учеными ЮУрГУ материал способен связывать такие молекулы еще до попадания в основные технологические процессы. Это потенциально позволит снизить нагрузку на оборудование, уменьшить расходы на ремонт и повысить безопасность эксплуатации нефтегазовой инфраструктуры.

Эксперты отмечают, что проблема коррозии остается одной из самых затратных для нефтегазовой отрасли. Даже небольшие концентрации агрессивных примесей в сырье могут приводить к повреждению металлических конструкций и сокращению срока службы оборудования. Поэтому создание селективных сорбентов, способных удалять конкретные опасные компоненты, рассматривается как одно из важных направлений развития промышленной химии.

Еще одной сферой применения разработки может стать очистка воды. Хлорсодержащие соединения широко используются в промышленности, однако при попадании в окружающую среду некоторые из них способны создавать экологические риски. Новый материал потенциально может использоваться в системах очистки промышленных стоков, где требуется удаление конкретных химических загрязнителей без потери эффективности фильтрации.

Перспективы применения существуют и в газовой промышленности. Современные технологии очистки природного газа и промышленных выбросов требуют материалов, которые способны отделять одни молекулы от других с высокой точностью. Металл-органические каркасы уже рассматриваются мировой наукой как один из возможных инструментов для таких задач благодаря их регулируемой пористости и способности взаимодействовать с определенными веществами.

Ранее на сайте pronedra.ru  писали, что отходы металлургии очистят воздух: определены лучшие варианты