• 25.10.2024

На пути к современному биотопливу

Аспирант Тульского государственного университета, младший научный сотрудник лаборатории экологии и медицинской биотехнологии Павел Оськин исследует свойства модифицированных углеродных нанотрубок на стажировке в Тамбовском государственном техническом университете.

Естественно-научный институт ТулГУ давно и успешно сотрудничает с кафедрой техники и технологии производства нанопродуктов Тамбовского государственного технического университета. В октябре 2024 года в центре коллективного пользования научным оборудованием «Получение и применение полифункциональных наноматериалов» ТГТУ аспирант ТулГУ Павел Оськин проводит диагностику экспериментальных образцов, полученных в рамках выполнения проекта Российского научного фонда (РНФ). Молодой учёный занимается функционализацией углеродных наноструктур с целью ориентированной иммобилизации ферментов на них. Работа ведётся под руководством доктора химических наук Татьяны Петровны Дьячковой.

– В рамках гранта РНФ я занимаюсь характеристикой свойств модифицированных углеродных нанотрубок на современном оборудовании, – рассказал Павел. – Исходные многостенные углеродные нанотрубки серии Таунит-М предоставлены кафедрой, а я их модифицировал. Сейчас занимаюсь определением размера частиц методом динамического рассеяния света, степени функционализации методом термогравиметрии. Также регистрирую спектры комбинационного рассеяния для характеристики структуры углеродных нанотрубок. 

Цель модификации, по словам исследователя, – ориентированная иммобилизация ферментов. Это позволит создать эффективные катализаторы для электродов топливных элементов. Топливные элементы – это устройства, позволяющие напрямую преобразовывать энергию топлива в электричество.

– Обычно сжигают спирт, греют воду, получают пар – пар крутит турбину, вырабатывается электроэнергия, – продолжил Павел. – Теоретический КПД от таких действий не превышает 40 процентов. В случае топливных элементов спирт напрямую окисляется на электроде – аноде. При этом на другом электроде – катоде – восстанавливается кислород. В результате сразу получается электричество, без промежуточных звеньев. В этом случае теоретический КПД 100 процентам. Для того, чтобы это всё работало, нужны катализаторы. Мы делаем катализаторы на основе углеродных нанотрубок и ферментов.

Дмитрий Литвинов

Фото представлено героем материала