Проект направлен на научно обоснованную разработку методов прогнозирования транспортных свойств цеолитов с иерархической пористостью, и включает исследование влияния текстурных, структурных и кислотно-основных свойств микромезопористых цеолитов на массоперенос различных гостевых молекул и их смесей в сложном наноконфайнменте. Понимание физико-химических основ, определяющих динамику гостевых молекул (вода, глицерин, CO2 и их смеси) в цеолитах с иерархической пористостью, влияния на нее структуры и распределения микро- и мезопор, структуры внутренней поверхности, необходимо для создания стратегии разработки новых эффективных катализаторов.
Для материалов, содержащих только микро- или мезопоры, общие аспекты массопереноса хорошо изучены. Однако в материалах с иерархической пористостью в дополнение к уже богатой динамике микро- и мезопор добавляется сложный молекулярный обмен между микро- и мезопорами. Причем этот обмен происходит в таких масштабах длины и времени, которые сложно оценить экспериментальным методом. Это затрудняет любое более глубокое понимание молекулярного транспорта в этих материалах. Поэтому все большее значение приобретают методы компьютерного моделирования, основанные на реалистичных моделях пористых твердых тел с множественной пористостью, и лежащей в их основе физике, фиксирующие микроскопические детали сосуществования жидкостей между различными областями пористости и элементарные этапы распространения молекул в них.
Среди экспериментальных методов для исследования внутренней микродинамики иерархических микро-мезопористых материалов наиболее подходящим является метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР), который позволяет исследовать не только массоперенос (диффузионные измерения в градиенте магнитного поля), но и взаимодействие гостевых молекул с внутренней поверхностью цеолита, а также изменения в структуре, динамике, и других физико-химических свойств гостевых молекул, вызванных влиянием наноконфайнмента.
На основании вышесказанного, очевидно, что существует необходимость в разработке методов прогнозирования транспортных свойств цеолитов с иерархической пористостью, а также исследование влияния текстурных, структурных, а также кислотно-основных свойств на массоперенос различных гостевых молекул (вода, глицерин, CO2) их смесей в исследуемом наноконфайнменте. С этой целью в настоящем проекте предлагается использовать взаимодополняющие методы ядерного магнитного резонанса и молекулярной динамики.
