Дайджест з хімії та хімічної інженерії

 

Україна та світ | Дайджест з хімії та хімічної інженерії | Січень-Лютий 2024

 

  

ХІМІЧНА ІНЖЕНЕРІЯ

The forefront of chemical engineering research. Chemical engineering provides a versatile framework for solving complex and often coupled systems-oriented challenges. In this Viewpoint, nine expert scientists working in different branches of chemical engineering share their perspectives on the opportunities that lie ahead for their respective fields. The topics are diverse, covering various systems, processes, and scales. However, a familiar voice is unmistakable: core chemical engineering principles are necessary to overcome many of the most pressing scientific and societal challenges in quantitative and practical ways.

Technology to recover valuable metals from wastewater generated in various industries such as plating, semiconductors, automobiles, batteries, and renewable energy is important not only for environmental protection but also for economic reasons. In Korea, chemicals are mainly added to wastewater to precipitate heavy metal ions in the form of oxides, but accidents such as leakage of hazardous chemicals have occurred one after another, so it is necessary to develop more eco-friendly technologies.

 This work «Electrochemical and chemical cycle for high-efficiency decoupled water splitting in a near-neutral electrolyte» introduces a breakthrough process that produces hydrogen and oxygen in separate cells and supports continuous operation in a membraneless system. The authors demonstrate high faradaic and electrolytic efficiency and high rate operation in a near-neutral electrolyte of NaBr in water, whereby bromide is electro-oxidized to bromate concurrent with hydrogen evolution in one cell, and bromate is chemically reduced to bromide in a catalytic reaction that evolves oxygen in another cell. This process may lead the way to high-efficiency membraneless water electrolysis that overcomes the limitations of century-old membrane electrolysis.

 Рідкі метали змінюють столітні процеси хімічної інженерії. Рідкі метали можуть стати довгоочікуваним рішенням для «озеленення» хімічної промисловості, на думку дослідників, які випробували нову техніку, яка, як вони сподіваються, може замінити енергоємні процеси хімічної інженерії, які ведуть свій початок з початку 20 століття.

 

ХІМІЧНІ РЕАКЦІЇ

Boosting common catalytic reactions with just a little electricity. Researchers from Massachusetts Institute of Technology have reported a simple technique that uses small amounts of energy could boost the efficiency of some key chemical processing reactions. These reactions are crucial for industries such as petrochemical processing and pharmaceutical manufacturing.

 New technique developed for measurement of temperature distribution inside single catalyst particle. Chemical reactions are usually accompanied by thermal effects, inevitably resulting in temperature changes in the reaction system. Therefore, temperature is an important parameter in reactions, which can affect chemical thermodynamics and reaction kinetics.

 

ГЕОХІМІЯ

 Науковці НАН України дослідили флюїди мінералоутворення різновікових родовищ Українського щита. Про результати наукових досліджень, виконаних в Інституті геохімії навколишнього середовища НАН України, - у матеріалі.

 

АСТРОХІМІЯ

Формальдегід міг би зародити життя на Марсі. Апат був створений для того, щоб показати, як молекули, необхідні для життя, могли утворюватися на Марсі в ті часи, коли він був вологим.

Стародавні зірки створювали важчі хімічні елементи, ніж усі відомі сьогодні, з атомною масою понад 260. Завдяки цьому відкриттю, вчені отримали можливість краще зрозуміти процес створення хімічних елементів у надрах зірок.

На поверхні астероїдів Головного поясу вперше виявили молекули води. Одразу два астероїди стали першими відомими астероїдами із Головного поясу, на яких виявили молекули води. H20 на поверхні астероїдів Ірида і Массалія знайшла обсерваторія SOFIA. Її відкриття свідчить, що якщо попри близькість до Сонця ці астероїди вберегли на поверхні воду, то раніше такі ж астероїди могли доставити її на Землю.

 Органічні сполуки можуть утворюватися у холодніших регіонах космосу. Аналіз органічних сполук — так званих поліциклічних ароматичних вуглеводнів — видобутих з астероїда Рюґу, показав, що вони можуть утворюватися в холодних областях міжзоряного простору, а не в гарячих регіонах поблизу зір, як вважалося раніше.

 

МОЛЕКУЛЯРНА ХІМІЯ

Найменший і найміцніший вузол у світі має довжину всього 54 атоми. Вчені побили рекорд зі створення найменшого і найщільнішого молекулярного вузла, створивши хімічну речовину, яка самозбирається.

Вчені розкрили секрети взаємодії ароматичних молекул із золотом. Це дослідження показує великий потенціал SERS у вивченні міжфазної взаємодії на рівні однієї молекули, а також надає нові наслідки для фундаментальних досліджень та технічних застосувань у суміжних областях.

  

ОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Група дослідників з Кембриджського університету та Інституту дослідження полімерів Макса Планка в Німеччині виявила, що молекули солоної води організовані зовсім інакше, ніж передбачалося раніше. Це відкриття може призвести до перегляду навчальних моделей, пов’язаних із хімією атмосфери, і має важливі наслідки для розуміння кліматичних та екологічних процесів.

Хіміки вивчили амінокислоту, яка перетворюється на гель у воді. Молекулярна взаємодія між амінокислотою та молекулою-партнером призвела до утворення кристалічного комплексу у твердому стані.

 

НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

Над вирішенням яких завдань сьогодні працюють вчені-хіміки Академії, про досягнення неорганічної хімії для потреб медицини, роль хімії для економіки країни та життя кожної людини у програмі «Про науку. Компетентно» розповів директор Інституту загальної та неорганічної хімії ім. В.І. Вернадського академік НАН України Василь Пехньо.

 

БІОХІМІЯ

Scientists reveal how the first cells could have formed on Earth. Origin-of-life scientists often wonder if the type of chemistry found on the early Earth was similar to what life requires today.

 Artificial Photosynthesis and Biodegradability: Combating Plastic Menace with Sustainability in Mind. CO2 emission and the presence of non-biodegradable plastics on Earth are both dangers that cause irreversible damage. Carbon dioxide, a heat-trapping gas, warms the planet and eventually results in climate change.

 

ЕЛЕКТРОХІМІЯ

 Cobalt-free batteries could power cars of the future. MIT researchers have now designed a battery material that could offer a more sustainable way to power electric cars. The new lithium-ion battery includes a cathode based on organic materials, instead of cobalt or nickel (another metal often used in lithium-ion batteries).

 

НАФТОХІМІЯ

 The Future of Petrochemicals: Chemical Looping and Core-Shell Catalysts. A collaborative research team has developed a new catalyst for ethylene production through oxidative coupling of methane, achieving over 30% yield. This marks a significant step towards an eco-friendlier and economically viable method for producing this crucial petrochemical.

 

НОВИНИ БІБЛІОТЕКИ

 Триває доступ до ресурсу ASTM Compass, однієї з найповніших бібліотек технічної інформації, що включає понад 12 000 стандартів та більше 1 500 книг і 47 000 статей і документів з різних галузей знань, зокрема з хімічної інженерії. Умови доступу до ресурсу: з локальної мережі університету.

 Продовжено доступ до міжнародних електронних ресурсів наукової інформації - баз даних компанії Clarivate – Web of Science; компанії Elsevier – Scopus, SciVal, ScienceDirect, Funding Institutional, Elsevier Health, Researcher Academy, Mendeley; а також до повнотекстових електронних ресурсів на порталі Research4Life. Доступ до найважливіших джерел інформації сприяє інтеграції дослідницької інфраструктури університету в світовий науковий простір

   

  

Чи була корисною для Вас інформація?