Новый катализатор на основе железа и платины сделает процесс переработки CO2 в 10 раз эффективнее

Новый катализатор на основе железа и платины сделает процесс переработки CO2 в 10 раз эффективнее

 Катализатор может быть широко использован в металлургии, на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале Journal of Catalisys.

 

Рост концентрации парниковых газов – одна из основных причин роста среднегодовой температуры и глобальная мировая проблема. Снижение уровня выделения СО2 является одной из самых актуальных долгосрочных задач человечества и серьезной задачей для научного сообщества.

 

На сегодняшний день существуют два основных способа производства катализаторов для переработки углекислого газа: с использованием благородных металлов – эффективный, но дорогой, и без них – дешевый, с заметно сниженными характеристиками.

 

Научный коллектив НИТУ «МИСиС» предложил компромиссное решение – взять за основу катализатора недорогое железо, снизив содержание благородных металлов, в данным случае платины, до менее 1 атомного %.

 

Но и при реализации предложенного решения есть сложность – биметаллические наночастицами железо-платина при повышенных температурах показывают высокую склонность к слипанию (агломерации). Удельная поверхность частиц при этом падает, что негативно сказывается на каталитических свойствах. 

 

«Мы впервые использовали нитрид бора в качестве носителя для каталитически активных наночастиц железо-платина. Одна из особенностей полученного гетерогенного материала состоит в том, что после синтеза размер частиц железо-платина составляет всего 2 нанометра. За счет столь малого размера эти частицы распределяются по поверхности нитрида бора очень равномерно. Но, что еще более интересно, в ходе каталитического процесса размер частиц железо-платина, возрастает, но не сильно (в среднем до 8 нанометров). Мы считаем, что это одна из причин, которая позволяет материалу показывать столь высокие каталитические свойства», – рассказывает соавтор работы научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматерилы» НИТУ «МИСиС», к.т.н., Антон Конопацкий.

 

В работе коллектив показал уникальный в своем роде механизм стабилизации наночастиц железо-платина: при повышенных температурах тонкие листы нитрида бора оборачивались вокруг частиц. В результате формировались гетерогенные частицы со структурой типа «ядро-оболочка» и их агломерация значительно замедлялась.

 

«Мы использовали сравнительно простую методику химического синтеза наших катализаторов. Одним из наиболее важных шагов было равномерное диспергирование исходных материалов в среде синтеза. За изменениями в структуре синтезированного материала наблюдали в in situ режиме в колонне просвечивающего электронного микроскопа при температуре 500 С. Это позволило? в некотором приближении? представить нам, что происходит с материалом в ходе катализа», – добавляет Антон Конопацкий. 

 

Полученный материал может найти применение на любых предприятиях с массовыми выбросами СО2. Это химические, нефтеперерабатывающие предприятия, металлургические заводы, целлюлозная промышленность и многое другое.

 

Основным продуктом реакции переработки СО2 с применением полученного катализатора является СО (угарный газ), который может повторно применяться в промышленных процессах. Однако, по словам разработчиков, с экономической точки зрения больший интерес представляет получение из СО сложных углеводородов с большой добавленной стоимостью. Именно этой задачей планирует заняться коллектив в продолжение исследований.

 

 

Справка о НИТУ «МИСиС»

НИТУ «МИСиС» — один из наиболее динамично развивающихся научно-образовательных центров страны. Находясь в числе лидеров технологического образования России, НИТУ «МИСиС» также представляет собой полноценный научный центр. Университет занимает ведущие позиции в мире в предметных рейтингах THE, QS и ARWU сразу по 16 направлениям, входя в топ-100 в категориях «Инжиниринг–Горное дело» (рейтинг QS) и «Инжиниринг-Металлургия» (рейтинг ARWU), в области материаловедения НИТУ «МИСиС» в группе 101+ лучших вузов (рейтинг QS).

Стратегическая цель НИТУ «МИСиС» к 2020 году укрепить лидерство по направлениям специализации: материаловедение, металлургия и горное дело, а также существенно усилить свои позиции в сфере био-, нанотехнологий и ИТ. В состав университета входит 10 институтов, 6 филиалов – четыре в России и два за рубежом. В НИТУ «МИСиС» учится более 20 000 обучающихся, среди них 26% – это студенты из 84 стран мира. В университете действуют более 30 научно-исследовательских лабораторий и 3 инжиниринговых центра мирового уровня, в которых работают ведущие российские и зарубежные ученые. НИТУ «МИСиС» успешно реализует совместные проекты с крупнейшими высокотехнологичными компаниями России и мира.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Related Posts

Элитные итальянские вина от Магды Педрини.

Элитные итальянские вина от Магды Педрини.Элитные итальянские вина от Магды Педрини.

Завершен очередной урожайный сезон по сбору винограда для Магды Педрини (Magda Pedrini), владелицы поместья La Giustiniana в Пьемонте, Италия. Магда Педрини возглавляет винодельню La Giustiniana, расположенную в поместье площадью 110

READ MOREREAD MORE
«Альфа-Капитал» совместно с Московской Биржей запустила торги паями фондов «Альфа-Капитал Видеоигры» и «Альфа-Капитал Управляемые еврооблигации»

«Альфа-Капитал» совместно с Московской Биржей запустила торги паями фондов «Альфа-Капитал Видеоигры» и «Альфа-Капитал Управляемые еврооблигации»«Альфа-Капитал» совместно с Московской Биржей запустила торги паями фондов «Альфа-Капитал Видеоигры» и «Альфа-Капитал Управляемые еврооблигации»

УК «Альфа-Капитал» объявляет о запуске двух новых биржевых фондов: БПИФ «Альфа-Капитал Видеоигры» (AKVG) и БПИФ «Альфа-Капитал Управляемые еврооблигации» (AKSF). Паи фондов будут торговаться на Московской бирже в долларах и будут

READ MOREREAD MORE
Завершение торгов на валютном рынке 14.12 УК "Альфа-Капитал"

Завершение торгов на валютном рынке 14.12 УК «Альфа-Капитал»Завершение торгов на валютном рынке 14.12 УК «Альфа-Капитал»

Во вторник, 14 декабря, курс рубля понизился. Рубль, в отличие от фондовых бирж, сохранил равновесие внутри геополитических волнений. Не исключено, что в ближайшее время инвесторам придется учесть сырьевой фактор: цены

READ MOREREAD MORE