10:34
-10 C°
Пробки:   6
$
73.8453
83.3640

Российские ученые улучшили структуру керамических мембран

26 октября 2021
1979
2 мин.
Российские ученые улучшили структуру керамических мембран

Российские ученые усовершенствовали структуру керамических мембран, которые имеют характерную особенность, выделять кислород из газовых смесей. Исследователи добавили в состав материала марганец. Такая манипуляция позволила улучшить селективную проницаемость мембран по кислороду. В результате, керамические мембраны приобретут новые свойства: смогут быстрее поглощать кислород и лучше его доставлять.

Мембраны актуальна для получения чистого кислорода в медицинской сфере, грамотной и поэтапной подачи этого природного ресурса в специальные реакторы окисления углеводородов и для извлечения кислорода из газовых соединений. Применяться вещества могут в водородной энергетике, помогая качественно и безопасно для окружающей среды трансформировать энергию химической реакции в электрическую. Все это возможно благодаря смешанной кислород-ионной и электронной проводимости.

Для разных производственных отраслей керамические мембраны интересны своей прочностью с точки зрения механического воздействия и отсутствием вступления в реакцию с углекислым газом. Это значит, что вещество останется неактивным по сравнению с мембранами из оксидов иных элементов, которые приходится ограничивать в промышленном применении. Если получится максимально повысить чувствительность керамических мембран к проникновению кислорода, то материал займет лидирующее место в промышленности.

Целью эксперимента является определение внутренних составляющих и внешних триггеров, а также их интенсивности для возможности улучшать функциональные свойства изучаемых материалов. При замене в составе вещества никеля на марганец стало возможно сделать скорость кислородного обмена поверхности мембраны с газовой фазой более эффективной.

Поступление кислородного элемента происходит в 3 этапа. Сначала O2 воздействует на верхние слои вещества, потом ионы проникают внутрь, после чего они совершают обратный путь, но уже на другой стороне мембраны. В процессе высвобождается газообразный кислород. Временной интервал всех этапов может каждый раз отличаться, так как он зависит от микроструктуры и химического состава конкретной мембраны. Наиболее медленный этап будет естественным образом тормозить поток O2, проникающий через материал.

Однако специалисты не планируют останавливаться на достигнутом и хотят сделать еще несколько улучшений материала. Ученые считают добавление марганца лишь одним из звеньев, влияющих на скорость процесса. Теперь можно продолжить оптимизацию переноса кислорода за счет уменьшения толщины мембраны и повышения температурного режима.

Раздел:
Источник фото:
commons.wikimedia.org

Обсуждение

Рейтинг компаний
Правительство России
1814 упоминаний
Правительство США
458 упоминаний
ГлобалМСК.ру
390 упоминаний
Эксперт РА
182 упоминаний
Открытие
182 упоминаний
Росгосстрах
175 упоминаний
Россия 1
169 упоминаний

Общественная редакция в Москве

Мы разработали способ поддержки региональных независимых сюжетов, волнующих местных жителей. Мы собираемся использовать его для развития "Общественной редакции", нового дома для лучших региональных журналистов.  Чтобы это сделать, мы нуждаемся в вашей помощи.
В рамках проекта планируется дальнейшее построение "Общественной редакции", членами которой становится каждый подписчик с правом голоса. Все важнейшие вопросы в деятельности Редакции решаются путем открытого голосования. Финансирование Редакции осуществляется за счет ежемесячных пожертвований подписчиков. Узнать больше
Потапова Алёна

Директор по развитию
Население
7913011888
Умерли за год
55721882
Родились за год
137085692