23.12.2021

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.

Метки: , , , ,

Еще статьи на эту тему:
Смотрите также:

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.

  • Интересно

    Кто виноват и что делать? — ответы на самые важные вопросы!

  • Книги по бизнесу

    • "Разумный инвестор. Полное руководство по стоимостному инвестированию" Грэм Бенджамин - Мировой бестселлер, выдержавший множество переизданий по всему миру, книга Бенджамина Грэма (1394-1976) является уникальным пособием по выстраиванию инвестиционной политики. Автор, всемирно известный экономист и авторитетный профессиональный инвестор, главное внимание уделяет не анализу ценных бумаг, а принципам инвестирования, предлагая действовать разумно и осторожно независимо от поведения фондового рынка.

    • "Переиграть Уолл-стрит" Питер Линч - куда выгоднее вкладывать деньги — в акции или облигации? Как выбрать лучшие акции, которые станут победителями на рынке? Как правильно читать баланс и финансовые отчеты компании, чтобы получить максимум информации для принятия решения? Что нужно учитывать при выборе взаимного фонда? Как обогнать рынок? Эти и множество других вопросов профессионально и доходчиво обсуждаются автором, сумевшим превратить историю своего 13-летнего управления фондом в остроумное и увлекательное повествование.

    • "Финансовая отчетность для руководителей и начинающих специалистов" Герасименко Алексей - в этой книге шаг за шагом рассматриваются вопросы составления и интерпретации финансовой отчетности предприятия. Все концепции раскрываются на примерах из реальной отчетности крупных российских компаний. Используя богатый практический опыт, автор раскрывает все нюансы финансовой отчетности, в том числе и специфические «западные» вопросы составления отчетности по МСФО.

    • "Настольная книга финансового директора" Брег С. -эта книга является не только превосходным учебником, но и полным справочником для финансовых директоров практически по всем аспектам их повседневной работы. Главное достоинство книги - ее практическая направленность.

Банки | Бизнес | Второе гражданство | Закон | Как заработать в интернете | Купить остров | Недвижимость | Новости бизнеса | Оффшоры | Стиль жизни | Страны мира

| | | |
Реклама:


Business Key Top Sites