Мембрана из оксида графена применяется в осушении природного газа в магистральных трубопроводах
Сотрудники химического факультета и факультета наук о материалах МГУ в составе международной группы исследователей с участием работников немецкого синхротронного центра DESY показали, что для создания эффективно осушающих воздух мембран необходимо использовать оксид графена с максимальной степенью окисленности.
Мембрана из оксида графена имеет толщину в несколько атомных слоев и из-за большого количества кислородосодержащих групп хорошо смачивается водой. Такие материалы могут сорбировать до 60% воды относительно своей массы. Наличие воды между слоями оксида графена блокирует перенос газов: вода через мембрану пройдёт, а всё остальное – нет.
Оксид графена – это целый класс химических соединений с различным соотношением кислорода и углерода и присутствием различных функциональных групп. Химический состав конкретной мембраны задается при синтезе.
В рамках данного исследования впервые изучено влияние функциональных групп на скорость транспорта газов и паров воды через мембрану. Исследования синтезированных в МГУ мембран также проводились в Удмуртском научном центре РАН и в синхротронном центре DESY (Германия).
Осушение – важный этап подготовки природного газа к трубопроводной транспортировке. При низких температурах в присутствии воды молекулы газа могут вступать в реакции с образованием гидратов углеводородов. Эти нерастворимые соединения способны перекрывать сечение трубопровода и приводить к аварии.