🌱Зелёная химия для масел, БАДов и фармы

Обычно полезные вещества из растений извлекают с помощью органических растворителей — этанола, гексана, ацетона и других. Но после экстракции их приходится удалять из продукта, а сам процесс не всегда экологичен.
Поэтому всё чаще используют сверхкритический CO₂.

👆При высоком давлении углекислый газ приобретает свойства и газа, и жидкости одновременно: легко проникает внутрь растительного сырья и эффективно растворяет нужные вещества. После процесса давление снижают — CO₂ снова становится газом и полностью отделяется от экстракта.
Но есть сложность: даже небольшое изменение температуры или давления может сильно изменить состав получаемого продукта.

🥽Аслан Мурадалиевич из Дагенстанского федералььного исследовательского центра РАН исследовал, как параметры процесса влияют на экстракцию различных растений, и создал модели, которые позволяют заранее подобрать оптимальные условия.

Это помогает получать именно те вещества, которые нужны, без длительного подбора «методом проб и ошибок».

🇷🇺Работа особенно интересна производителям эфирных масел, растительных экстрактов, БАДов, косметики, фитопрепаратов и пищевых ингредиентов.
Новые модели позволяют быстрее разрабатывать технологии экстракции, экономить сырьё, повышать выход ценных компонентов и получать более стабильное качество продукции. А ещё — уменьшать использование органических растворителей, делая производство экологичнее.

🎓АЛИЕВ АСЛАН МУРАДАЛИЕВИЧ, кандидатская, 1.4.4. Физическая химия, Дагестанский федеральный исследовательский центр Российской академии наук

#физическая_химия

🌊Загрязнение вод вокруг Владивостока

Каждый раз, когда что-то горит — уголь на электростанции, бензин в машине или дрова — в воздух попадают опасные вещества, известные как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).
❗️Один из самых известных — бензопирен, который является канцерогеном и очень стойким загрязнителем.

ПАУ почти не разлагаются и накапливаются в организмах. 💨Они переносятся ветром и водой на большие расстояния и оседают в почве, реках и морепродуктах. В России особенно критична ситуация в северо-западной части Японского моря, где находятся Владивосток и Находка. Это важная рыбохозяйственная зона, но с 2022 года здесь увеличился грузопоток, что усилило загрязнение.

Исследователь из Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН Юлия Владимировна Кудряшова собрала пробы воды и осадков в разных местах дальневосточного района за несколько лет и выяснила следующее:

🛳️ Порты — главные источники загрязнений.
Наибольшее загрязнение зафиксировано в бухте Золотой Рог и заливе Находка. Здесь уровень ПАУ превышает допустимые нормы, что создает серьезный экологический риск.

🌊 ближайшая река Туманная приносит загрязнения из-за границы. Летом, во время паводков, уровень загрязнения резко возрастает из-за смыва химикатов с загрязненных территорий Китая и Северной Кореи.

😨 Даже если уровень отдельных ПАУ не превышает нормы, их сочетание может быть опасным для водных организмов и всей пищевой цепочки, включая рыбу, которую потом употребляют в пищу.

❄️ Зимой уровень ПАУ увеличивается из-за выбросов от отопления, а летом — из-за паводков и штормов, которые поднимают загрязнения со дна.

🗑️На глубине 300–500 метров в открытом море уровень ПАУ выше, чем на поверхности. Это происходит из-за океанической циркуляции, которая уносит загрязнённую воду вниз.

☝️В результате исследование предоставляет важную информацию о химическом загрязнении в этой ключевой акватории России. Это поможет перейти от реактивного мониторинга к превентивной охране окружающей среды, зная, где и когда риск наиболее высок.

🇷🇺 Кому это может быть интересно в России
Дальневосточное УГМС (Росгидромет) — оператор государственного мониторинга; результаты дают карту приоритетных точек и сезонов. Роспотребнадзор — контроль качества морепродуктов; синергетический риск отражается на пищевой цепочке. Порты Владивосток, Восточный, Находка и их операторы — реальные источники загрязнения и потенциальные субъекты природоохранных инвестиций. ТИНРО (Тихоокеанский рыбохозяйственный центр) — оценка влияния на рыбные запасы.

🎓 Кудряшова Юлия Владимировна, кандидатская, 1.5.15 - Экология, Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН

#экология

🥔Как превратить грязную воду в удобрение прямо у себя в лаборатории

Аммиак (NH₃) — один из самых массово производимых в мире химикатов: без него не работает почти никакое сельское хозяйство. Сегодня его получают процессом Габера-Боша — реакцией азота и водорода при огромных давлениях и температурах под 400-500°C, что съедает колоссальное количество энергии. Ирина Игоревна Кузнецова из МГУ им. В.М. Ломоносова в своей диссертации исследовала альтернативу: получение аммиака из нитратов (NO₃⁻) — обычного загрязнителя сточных и сельскохозяйственных вод — с помощью электричества при комнатной температуре. Условно говоря, вместо того чтобы жечь тонны топлива на заводе, можно взять стакан грязной воды, электрод и немного электроэнергии — и получить тот же продукт.

Ключевая деталь процесса — катализатор на основе доступных металлов, кобальта и железа (а не дорогих платины или иридия). Автор опробовала несколько приёмов: поверхность с микроскопическими сотами, «протравленными» электротоком, — эффективность выросла в 7 раз за счёт большего числа активных точек для реакции; тонкий органический слой поверх наночастиц кобальта — как защитная плёнка, продлевающая службу катализатора; и простой сплав кобальта с кремнием, показавший лучший результат — 80,8% полезного выхода аммиака.

🇷🇺Кому это может быть интересно в России?

Прежде всего исследование интересно предприятиям водоочистки — например, «Росводоканалу» и другим операторам очистных сооружений, а также международным игрокам вроде Xylem/Evoqua и Veolia, уже предлагающим технологии денитрификации стоков, — оно даёт способ не просто нейтрализовать нитратное загрязнение, а получать из него полезный продукт. Также результаты значимы для крупных производителей аммиака и удобрений («ФосАгро», «ЕвроХим», «Уралхим», «Акрон», «Тольяттиазот»), которым интересна энергоэффективная альтернатива классическому Габеру-Бошу, и для игроков зарождающейся водородной энергетики (например, «Росатом» и «Центр водородной энергетики», продвигающие проекты «зелёного» аммиака). Разработчикам электрохимических сенсоров качества воды, таким как «Эконикс-Эксперт». Отдельный практический вывод касается инженеров, занимающихся электрокатализаторами в целом: сама методика создания наноструктур анодированием в ионной жидкости — универсальная и подходит для модификации поверхности других металлов и сплавов, не только кобальта.

🎓 Кузнецова Ирина Игоревна, кандидатская, 1.4.4. — Физическая химия, МГУ им.В.М. Ломоносова.

#физическая_химия

🧥 Солнечная панель на подкладке куртки — уже не фантастика

Представьте солнечную панель не в виде стеклянной плиты на крыше, а в виде тонкой наклейки на окне, теплице или куртке. Это органическая фотовольтаика — «пластиковые» батареи из полимеров, которые можно печатать как газету, а не выращивать в вакууме, как кремний. Проблема в том, что лучшие материалы для них слишком сложны в синтезе: эталонный Y6 готовят в 9 стадий с выходом всего 6% — рецепт вкусный, но не масштабируемый.

Елизавета Денисовна Благодарная из ИСПМ РАН в своей диссертационной работе разработала более простые «рецепты» таких материалов: заменила токсичное оловоорганическое кросс-сочетание по Стилле на прямое C–H-арилирование и получила материалы в 2–3 раза технологичнее Y6 — без потери эффективности. Один из её полимеров дал КПД 14,1% (в 14 раз больше низкомолекулярного аналога), а в тройной смеси — 17,7%, близко к рекорду.

🌱Переработка и долговечность

Кремниевые панели перерабатывают физически (разбор, пиролиз плёнки), уничтожая органику. Органический же активный слой наносится из раствора — а значит, теоретически растворителем его можно снять и обратно. В 2024 году в Joule именно так переработали деградировавшие ячейки PM6:Y6: донор и акцептор вернули с выходом 84% и 73,5%, а серебряные электроды — с чистотой 99%. Из них собрали новые рабочие ячейки. Правда, это пока лабораторный протокол, а не отраслевой стандарт.

☀️А деградируют такие батареи из-за света: как показал еще в 2022 году в своей диссертационной работе Илья Вячеславович Мартынов, фуллерены под светом слипаются в пары, а полимеры обрастают лишними связями-ловушками — батарея «мутнеет» изнутри. Его изобретение -добавка 1,8-нафталиндитиола гасит эти ловушки и заметно продлевает срок службы (испытано в пустыне Негев, в Израиле). Заодно выяснилось, что такие батареи отлично держат гамма-излучение — это больше 10 лет работы на орбите (!). Чем дольше батарея служит, тем реже встаёт вопрос ее переработки.

🇷🇺 Кому это может быть интересно в промышленности

Петербургская компания «ОрганикСолар» (резидент наноцентра РОСНАНО) уже делает органические фотоэлементы для фасадов и умного дома — для неё простой и дешёвый синтез акцептора напрямую определяет себестоимость продукта. «Хевелу», крупнейшему российскому производителю солнечных модулей, органическая фотовольтаика могла бы открыть новые ниши — окна, теплицы, гибкую электронику. А результаты по радиационной стойкости и стабилизирующим добавкам — прямой интерес для космической отрасли и любого, кто захочет давать на такие панели долгую гарантию.

🎓Благодарная Елизавета Денисовна, кандидатская, 1.4.7 – высокомолекулярные соединения; химические науки, ИСПМ РАН - защита 10.09.2026

🎓Мартынов Илья Вячеславович, кандидатская, 1.4.4. — Физическая химия, ФИЦ ПХФ и МХ РАН (ИПХФ РАН) - работа 2022 года

#физическая_химия

Пожелаем Елизавете Денисовне удачи на предстоящей защите 👏

📌 Навигация по каналу

🌱 Зелёная химия и возобновляемая энергетика
— Зелёная химия для масел, БАДов и фармы
— Как превратить грязную воду в удобрение
— Формула, которая экономит заводам месяцы экспериментов: термодинамика фосфатов
— Солнечная панель на подкладке куртки

⚛️ Атомная и водородная энергетика
— Реактор-«утилизатор» для самых опасных отходов АЭС
— Электромобиль, который не нужно долго ждать: топливные элементы нового поколения

💊 Фармацевтика и биоактивные молекулы
— Хлорофилл с GPS учится находить рак
— Лекарство от ВИЧ, замаскированное под еду
— Сахарный конструктор для вакцин
— Кандидат на лекарство против болезни Паркинсона
— Лакрица против глиобластомы: что химики нашли в обычной солодке

🔬 Материалы, оптика и электроника
— Как сфотографировать дефекты кристалла для фотоники
— Невидимый свет для интернета и медицины: редкоземельные металлы-антенны

⚡ Электрохимия и покрытия
— Как аптечный глицин делает антикоррозийное покрытие в 13 раз прочнее

🔍 Аналитическая химия
— Как проверить таблетки с помощью простого электрода

🛢️ Нефтехимия и промышленный катализ
— Геометрия атомов в цеолите, или сколько вы заработаете на нефти
— Опилки вместо нефти: катализатор делает растворители, пластик и топливо из мусора

🌍 Экология и мониторинг
— Загрязнение вод вокруг Владивостока

✅Примеры внедрения
— Как сделать шины прочнее и уменьшить загрязнение окружающей среды
— Взрывчатка, которая защищает воду

📚 Что почитать
— По химии
— По астрономии

🎥Что посмотреть


Если есть тема, на которую Вам было бы интересно почитать свежее исследование, пожалуйста, пишите в комментарии ☕️