новости бизнеса
компании и предприятия
нефтехимические компании
продукция / логистика
торговый центр
ChemIndex
новости науки
работа для химиков
химические выставки
лабораторное оборудование
химические реактивы
расширенный поиск
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
подписка / опросы
проекты / о нас


контакты
поиск
   

Новости химической науки > Атомно-силовой микроскоп анализирует асфальтены


14.8.2015
средняя оценка статьи - 5 (1 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи значительно продвинулись в идентификации индивидуальных молекулярных компонентов асфальтена – сложной плотной высококипящей смеси углеводородов, содержащихся в сырой нефти.

Асфальтены оказывают значительное влияние на многие свойства сырой нефти, включая особенности ее добычи, перевозки и очистки. Очевидно, что нефтяникам хочется узнать больше о точном составе асфальтенов, чтобы получить больше информации о химии нефти, которая, например, может помочь в более точном моделировании нефтяных резервуаров.



Рисунок из J. Am. Chem. Soc., 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b04056

Асфальтеновая фракция нефти содержит несколько тысяч отдельных молекул углеводородов, большая часть которых полициклическая. Отдельные компоненты асфальтеновой фракции сложно разделять и изучать, поскольку они образуют сложные ансамбли в растворах, и традиционные методы изучения структуры, основанные на регистрации свойств большого количества одинаковых молекул (ЯМР, ИК, КР) позволяют получить только хаотический набор сигналов, который из-за близости строения и свойств веществ, входящих в состав асфальтенов, не так-то просто расшифровать.

В новой работе исследователи из Швейцарии, Испании и США для изучения асфальтенов решили использовать комбинацию атомно-силовой (АСМ) и сканирующий туннельной микроскопии (СТМ). Использование этих методов позволило идентифицировать строение более чем полутораста отдельных молекул из асфальтеновой фракции. Как отмечает принимавший участие в исследовательском проекте Бруно Шулер (Bruno Schuler) из швейцарского отделения IBM, до недавнего времени знания об асфальтене были отрывочны и ограничены, не говоря уже про то, что размеры, вес, строение и архитектура углеводородов асфальтеновой фракции длительное время были предметом споров.

Исследователи незначительно нагревали твердые образцы асфальтена при ультравысоком разрежении – это заставляло индивидуальные молекулы покидать фракцию, после чего их улавливали с помощью субстрата. Расположенные на подложке молекулы изучали АСМ для изучения расположения атомных ядер и СТМ для получения информации об их электронном строении.

Использованный подход позволил получить беспрецедентную информацию о молекулярном составе асфальтенов. В особенности, удалось решить вопрос, который до этого обсуждался многие годы – можно ли рассматривать асфальтеновые полициклические ароматические углеводороды как «острова» со сплошной системой сопряжения или как «архипелаги», в которых отдельные ароматические фрагменты связаны между собой алкильными цепями. Результаты исследования показали, что молекулы асфальтенов представляют собой центральное ароматическое ядро, окруженное боковыми алкильными фрагментами. В ряде случаев полициклические ароматические фрагменты связаны алкильными цепями (модель «архипелаг»), однако в большинстве случаев имеется единственный ароматический центр с периферийными алкильными цепями (модель «остров»).

Говоря о результатах новой работы, Дуглас Кушнерик (Douglas Kushnerick) из ExxonMobil отмечает, что проведенный анализ является первым примером прямого изучения отдельных компонентов сложной смеси органических молекул с качеством, которого до настоящего времени не удавалось достичь. Он добавляет, что существует значительное количество проблем химической технологии, которые могли бы быть решены, если бы нам удалось полностью и точно изучить строение всех компонентов асфальтеновой фракции.

Источник: J. Am. Chem. Soc., 2015, DOI: 10.1021/jacs.5b04056

метки статьи: #аналитическая химия, #нанотехнологии, #органическая химия, #химическая технология

оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Атомно-силовой микроскоп анализирует асфальтены"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXI
Контактная информация