Проектирование промышленных объектов
Нестандартизированное оборудование химпроцессов
Разработка химических технологий

Новости

Химики МГУ создали полимер с рекордным коэффициентом расширения

25-03-2024

Ученые кафедры неорганической химии химического факультета МГУ им. Ломоносова синтезировали слоистый координационный полимер с рекордным коэффициентом расширения. Созданные на основе моногидрата пропионата церия полимеры способны сильно менять свои физические свойства при изменении внешних условий, сообщается в пресс-релизе МГУ.

Причем эффект в разных направлениях отличается: новый материал способен при нагревании сильно расширяться в одном направлении и одновременно сильно сжиматься в другом, а величина данного эффекта в десятки раз больше, чем у большинства прочих веществ и материалов. Кроме того, слоистая структура позволяет, аналогично графену, получать для них атомно-ровную поверхность.

«С практической точки зрения открывается возможность для его использования в разработке высокоточных термических приводов и при создании термоконденсаторов, в которых емкость напрямую зависит от температуры», — пояснил руководитель группы, старший научный сотрудник лаборатории химии координационных соединений химического факультета МГУ Дмитрий Цымбаренко.

В прошлых работах химики исследовали слоистые пропионаты для иттрия, лантана и некоторых тяжелых редкоземельных элементов. Все соединения обладали несколькими кристаллическими модификациями и по-разному расширялись при нагревании.

«Чем больше родственных соединений с различными коэффициентами термического расширения мы сможем изучить, тем ближе мы будем к пониманию того, как создать вещества с заранее заданным термомеханическим откликом», — рассказал Дмитрий Цымбаренко. По этой причине ученые задались вопросом о существовании подобных явлений для редкоземельных элементов цериевой группы.

Исключительные механические свойства полученного материала были предсказаны квантово-химическими расчетами. Важнейшие экспериментальные данные получены с использованием лабораторного дифрактометра Bruker D8 Quest.

Авторы работы синтезировали слоистый пропионат церия и смогли получить монокристаллы для двух его кристаллических модификаций. Дальнейший рентгеноструктурный анализ позволил ученым исследовать структуру соединения и выявить сильное анизотропное тепловое расширение при повышении температуры для полученных образцов. При этом для одной из модификаций полимера данный эффект был нелинейным, а в окрестности температуры —70 ºC наблюдались колоссальные значения положительного (+900 МК-1) и отрицательного (–430 МК-1) линейных коэффициентов теплового расширения, входящие в десятку рекордных и превышающие типичные значения (1–20 МК-1) в несколько десятков раз. Для подтверждения результатов рентгеноструктурных экспериментов авторы дополнительно использовали относительно новый и перспективный метод полного рентгеновского рассеяния с анализом функции парного распределения. Разработанная учеными оригинальная методика сбора данных позволила в лабораторных условиях добиться результатов, не уступающих таковым при использовании синхротронного излучения.

Исследователи предполагают, что соединения, подобные описанным выше, могут существовать и для более мелких трехзарядных ионов той же группы, например празеодима или неодима. В перспективе это открывает возможность создать высокоточные термомеханические преобразователи и электронные компоненты с переменной емкостью.

Результаты исследования опубликованы в журнале Crystal Growth & Design. Работа выполнена при поддержке РНФ (проект 22-73-10089) и Программы развития Московского университета.

Источник – plastinfo.ru

Карта проектов
Выберите регион
Новости компании
07-05-2024
Завершение проекта техперевооружения для РУСАЛ Краснотурьинск

Произведена разработка конструкторской документации на теплообменное оборудование, а также проектная документация по его установке

Подробнее
02-05-2024
Начаты два новых проекта для РУСАЛа

Начаты работы по двум проектам технического перевооружения для АО РУСАЛ Краснотурьинск и АО РУСАЛ Каменск-Уральский.

Подробнее
11-03-2024
Завершены работы по проектам технического перевооружения для АО «Губахинский кокс»

Для «Губахинский кокс» (г. Губаха, Пермский край) завершена разработка проектно-конструкторской документации на техническое перевооружение цеха переработки химических продуктов (замена кубов-реакторов и испарителя).

Подробнее
Все новости компании
Новости рынков
07-05-2024
Чистая прибыль Сибура в I квартале выросла в 10,4 раза

Чистая прибыль "Сибура" по РСБУ в I квартале увеличилась в 10,4 раза по сравнению с аналогичным периодом 2023 года, до 46,4 млрд рублей, следует из отчета компании.

Подробнее
07-05-2024
Квартальная прибыль Уралкалия утроилась

Чистая прибыль "Уралкалия" по РСБУ в I квартале взлетела почти в 3 раза в годовом исчислении и составила 10,6 млрд рублей.

Подробнее
24-04-2024
Фосагро нарастила в I квартале выпуск агрохимической продукции до рекордных 3 млн тонн

Производитель удобрений "Фосагро" по итогам первого квартала 2024 года увеличил выпуск агрохимической продукции почти на 7%, до рекордных 3,005 млн тонн. Об этом говорится в сообщении компании.

Подробнее
Все новости рынков