Природные диены - возобновляемое высокоэффективное сырьё

для создания многофункциональных материалов


Всероссийский конкурс научно-технологических проектов «Большие вызовы»
Направление «Новые материалы»

Партнеры проекта

Актуальность проекта

В промышленности синтетические диены получают из невозобновляемых природных ресурсов (газа и нефти), при этом технологический процесс трудоемок, энергозатратен и не экологичен. Использование растительного сырья позволит выделять природные диены и экологично создавать полимерные материалы на их основе, при этом рациональное применение возобновляемых ресурсов является одним из приоритетных направлений в технологии.


В данной работе рассматривается использование побочных продуктов лесопереработки и сельского хозяйства - сосновой живицы и хмеля - в качестве сырья для получения полимерных материалов: при переработке смол хвойных деревьев и однолетних травянистых растений выделяют терпены, которые можно использовать в синтезе многофункциональных полимеров в химической промышленности.


Проделанная работа соответствует принципам зеленой химии и концепциям устойчивого развития.

Гипотеза:

Терпен (β-мирцен), выделенный из природного сырья, возможно использовать для получения полимерных материалов с особыми свойствами.


Цель проекта:

Изучение возможности получения функциональных полимеров на основе природного терпена - β-мирцена - и исследование физико-механических свойств полученных материалов.


Задачи:

  • Выделение β-мирцена из природного сырья (сосновой живицы и хмеля);
  • Получение полимирцена эмульсионной радикальной полимеризацией;
  • Получение серосодержащих полимеров на основе мирцена разными способами;
  • Получение нового мономера на основе мирцена и циклопентадиена (ЦПД) в ходе реакции Дильса-Альдера;
  • Проведение ROMP-полимеризации синтезированного мономера;
  • Проведение полимеризации с различными сомономерами, имеющими в своей структуре разные функциональные группы;
  • Изучение областей применения полученных полимерных материалов.
Области применения мирцена
Мирцен используют в медицине, фармацевтике, косметологии, парфюмерии, оргсинтезе и для создания многофункциональных материалов (конструкционных, электропроводящих и других).
Основные этапы работы
Результаты исследований
  • Выделен β-мирцен из сосновой живицы (выход составил 4,4%масс.) и соплодий хмеля (выход составил 0,6%масс.)
  • Получены серосодержащие полимеры, которые будут использованы в катодных материалах
  • В ходе метатезисной полимеризации были получены полимерные материалы, обладающие повышенной термостойкостью

  • Получены снимки СЭМ синтезированных полимеров и исследованы их температуры размягчения и поведение при нагревании экспресс методом
Планы на будущее
1
Изучить физико-механические свойства полученных материалов
2
Апробировать катодный материал на основе серосодержащих полимеров
3
Разработать прототип аккумуляторной батареи
4
Найти инвесторов
Фотоотчёт
Наша команда
Соруководитель проекта - Сорока Людмила Станиславовна
Соруководитель проекта - Троян Анна Алексеевна
Стажёр - Воронин Родион Александрович
Ефимова Елена Софроновна
Клименко Иван Сергеевич
Комонов Михаил Сергеевич
Терегулова Виктория Руслановна
Николаева Екатерина Дмитриевна
Обратная связь
Мы будем рады вашей обратной связи!
Нам важно ваше мнение!
Телефоны: +7(3822) 606120
Email: stasya_ls@tpu.ru