Том 92, № 7 (2023)
Статьи
Прямой синтез алкоксисиланов: современное состояние, проблемы и перспективы
Аннотация
В настоящем обзоре проанализировано современное состояние области прямого синтеза алкоксисиланов. Освещены основные подходы, проблемы и перспективы данного процесса. Рассмотрен предполагаемый механизм реакции, а также факторы, оказывающие существенное влияние на ход процесса, среди которых можно выделить температуру, тип и концентрацию катализатора, промотирующие добавки, метод проведения процесса и др.Библиография — 232 ссылки.
Успехи химии. 2023;92(7):RCR5081
RCR5081
Контролируемое воспламенение низкоуглеродных газомоторных топлив на основе природного газа и водорода: кинетика процесса
Аннотация
Перспективы широкого использования в энергетике и на транспорте экологически чистого низкоуглеродного газового топлива на основе природного газа, водорода и их смесей, а также синтез-газа, делают необходимой детальную информацию о кинетике их воспламенения при температуре ниже 1000 K, при которой происходит воспламенение топлива в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) и газовых турбинах. Эта же область температур важна и для мониторинга условий хранения и транспортировки таких топлив. При наличии большого массива работ, относящихся к изучению воспламенения таких классических объектов исследования, как метан и водород, очевиден явный недостаток исследований реальных природных газов и газовых смесей. Но даже для метана и водорода наблюдаются серьезные противоречия между результатами исследований их воспламенения при высокой температуре (Т > 1000 K), проводимых в основном методом ударных волн в сильно разбавленных смесях, и кинетическими оценками для реальных условий работы с ними или их использования в ДВС. Важен также учет особенностей воспламенения при Т < 1000 K синтез-газа, наиболее крупнотоннажного базового продукта газохимии и основного промышленного источника водорода. Серьезные расхождения между экстраполяцией результатов исследований высокотемпературного воспламенения этих газов в область более низких температур и результатами кинетического моделирования этих процессов делают необходимым анализ их причин. На основе новых экспериментальных результатов исследования процессов воспламенения метаноалкановых и метановодородных смесей, которыми являются реальные газовые топлива, и их кинетического моделирования в обзоре показаны значительные изменения в этих процессах в области Т < 1000 K. Эти изменения в процессе воспламенения при изменении температуры, давления и состава смеси связаны с существенными изменениями в этой области температур в механизмах окисления метана и водорода. В основном они определяются изменениями с температурой и давлением в кинетике и, соответственно, роли пероксидных соединений и радикалов при окислении метана и водорода. Установленные особенности ставят вопрос об адекватности существующих критериев оценки детонационной стойкости газомоторных топлив, в первую очередь, содержащих водород, при их использовании в ДВС, а также оценки их взрывоопасности и мер, принимаемых для безопасной работы с ними. В обзоре рассмотрены возможные методы улучшения детонационных характеристик природных и попутных газов до требований, предъявляемых производителями энергетического оборудования. Библиография — 128 ссылок.
Успехи химии. 2023;92(7):RCR5084
RCR5084
Никель — ключевой элемент энергетики будущего
Аннотация
В обзоре обсуждены комплекс свойств никеля и его роль как критически важного элемента для обеспечения уверенного перехода к новому технологическому укладу с отказом от ископаемого топлива в пользу передовых систем электрохимического хранения и преобразования энергии. Рассмотрены основные классы никельсодержащих материалов для положительных электродов (катодов) металл-ионных аккумуляторов, определено место никеля среди других 3d-металлов, используемых в индустрии электрохимического накопления энергии. Приведены основные методы и подходы к синтезу текущего и следующего поколений катодных материалов на основе слоистых никельсодержащих оксидов. Кристаллическая и электронная структуры этих материалов, в том числе их эволюция в процессе (де)интеркаляции катионов щелочного металла, рассмотрены в контексте изменения электрохимических свойств. Обсуждены наиболее острые проблемы, стоящие перед современным материаловедением на пути к коммерциализации и промышленному производству высокоемких никельсодержащих катодных материалов нового поколения. Обозначены перспективные направления дальнейшей разработки таких материалов.Библиография — 252 ссылки.
Успехи химии. 2023;92(7):RCR5086
RCR5086