Россия Онлайн - новости России

Фильтр для самых малых наночастиц создан в московском институте

Фильтр для самых малых наночастиц создан в московском институте
01.05.2018

Трудно представить наночастицы и их невероятно малый размер, но оказывается и среди них могут быть мелкие и крупные виды. Чтобы отделить их по размеру, ученые Института нефтехимического синтеза РАН в Москве изобрели молекулярную мембрану, состоящую из слоя молекул целлюлозы. Она имеет способность задерживать микрочастицы, пропуская через себя наночастицы больших размеров, вплоть до молекул жидких субстанций.

В химлаборатории отмечают, что ученым известен один из способов разделения органических растворителей – это перегонка, но ее не всегда можно использовать. Например, она категорически противопоказана при регенерации гомогенных катализаторов, структура которые изменяется под воздействием высоких температур.

В свою очередь, фильтрация не требует смены температурного режима.

Научные изыскания последних лет привели ученых к взаимодействию с частицами невероятно малой величины, и чем наночастица меньше, тем больше вероятности найти в ней еще не исследованные свойства, которые могут стать базой для создания, казалось, невероятных гаджетов, например, разделяющих тяжелые и легкие изотопы, извлекающих воду из воздуха, и совершать еще массу не виданных ранее чудесных превращений, выдумать которые под силу было только писателям-фантастам.

Если взять мембраны и фильтры из таких материалов, то они способны на революционную перестройку всей промышленности и экономики. До сегодняшнего дня их изготовление было очень дорогостоящим, так как требовало редких компонентов и дорогих материалов. Поэтому их выпуск был штучным.

Сотрудники московского института нашли более экономный вариант, когда мембраны вылавливают самые мелкие наночастицы. Пока эксперимент проводился с молекулами природного полимера – целлюлозы.

Фильтр для самых малых наночастиц создан в московском институте

Из ее молекул химики составляют целлюлозные цепочки, которые под воздействием органического вещества N-метилморфолина-N-оксида и специальных присадок можно объединить в уникальный фильтр. По виду он напоминает пористую губку, осевшую на дне сосуда.

Диаметр пор можно регулировать меняя присадки. Ими могут быть вода и спирт. Таким образом, изменяя концентрацию вещества, ученым удалось создать субстанции разной плотности, вплоть до очень плотной губки, которая, тем ни менее, пропускает жидкость, при том, что поры в ней не более двух нанометров.

Такие целлюлозные фильтры способны разделять мельчайшие наночастицы сложных растворов. Эта находка намного упростит производственные процессы в химической промышленности и в лабораторных практиках.