Ученые СО РАН создают катализаторы для решения задач экологии, промышленности, энергетики

Институт катализа СО РАН при поддержке Российского научного фонда исследует реакционную способность многокомпонентных сплавов в синтезе углеродных наноматериалов для дизайна катализаторов нового типа.

Многокомпонентные сплавы, или высокоэнтропийные сплавы (МКС) — это системы, которые содержат 4-5 и более металлов в сходных концентрациях. Они могут проявлять уникальные физические характеристики. В последнее время подобные системы вызывают большой интерес ученых в плане перспектив использования в ряде каталитических реакций и электрокаталитических приложений. Результаты разработок могут быть использованы в решении вопросов экологии, промышленности и водородной энергетики.

Научная новизна проекта состоит в том, что ранее такие сплавы не использовались для синтеза углеродных наноматериалов, отметили ученые.

Интересно, что в составе подобных сплавов есть никель, кобальт, железо — это те самые металлы, которые хорошо известны как катализаторы получения углеродных нанотрубок, нановолокон и т. д. Но до сих пор их не применяли для синтеза подобных материалов. Мы собираемся синтезировать такие сплавные системы, содержащие четыре, пять и более компонентов для того, чтобы изучить их способность превращаться в активные катализаторы синтеза углеродных наноструктур, в первую очередь — углеродных нановолокон, — рассказал руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН к.х.н. Илья Мишаков.

Многокомпонентные сплавы можно готовить разными способами. В проекте участвуют Институт неорганической химии СО РАН (Новосибирск) и Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск). Участники проекта будут использовать три способа получения МКС — термолиз многокомпонентных предшественников, совместный электрический взрыв проволок различных металлов/сплавов и механохимическое сплавление металлов.

Основная цель проекта — исследовать реакционную способность МКС в синтезе углеродных наноматериалов для создания нового типа закрепленных катализаторов. Когда сплав подвергается термической обработке в углеродсодержащей атмосфере, он диспергируется и это приводит к формированию активных частиц, которые обладают каталитическими свойствами. На активных сплавных частицах вырастают углеродные волокна. В результате процесса получается композитный материал, состоящий из углеродных нановолокон и МКС. Такие системы могут использоваться как катализаторы и иметь широкую область применения.

Ученые исследуют, каким образом новые катализаторы можно применять для адсорбции и гидродехлорирования хлорароматических соединений, к которым относится, например, трансформаторное масло. Также они могут использоваться для процесса селективного гидрирования ацетилена в этилен. Эта часть работы будет осуществляться в Центре новых химических технологий ИК СО РАН в Омске. Кроме того, катализаторы на основе МКС могут быть перспективны для процессов химического запасания водорода с использованием жидких органических носителей.

Для процессов гидродехлорирования и гидрирования часто используются катализаторы на основе драгоценных платиновых металлов. Ожидается, что новые системы станут более доступной альтернативой.

Драгоценные металлы типа палладия можно заменить набором очень дешевых — никелем, железом, хромом и т.д. в разных комбинациях. Они могут дать значимый положительный эффект, работая вместе. Мы ищем комбинации металлов, которые бы работали более слаженно в «команде», обеспечивая такую же активность, как и драгметаллы, а возможно — и более высокую, — отметил Илья Мишаков.

Самое читаемое
  • Дмитрий Каменщик пытается остановить национализацию ДомодедовоДмитрий Каменщик пытается остановить национализацию Домодедово
  • Уральские строители прогнозируют критическое снижение объема ввода жильяУральские строители прогнозируют критическое снижение объема ввода жилья
  • Уральский банк оштрафован на 300 тыс. руб. за давление на должниковУральский банк оштрафован на 300 тыс. руб. за давление на должников
  • Денис Паслер анонсировал строительство нового мусоросортировочного комплексаДенис Паслер анонсировал строительство нового мусоросортировочного комплекса
  • Фейк? В Екатеринбурге заговорили о закрытии «Пассажа»Фейк? В Екатеринбурге заговорили о закрытии «Пассажа»
Наверх
Чтобы пользоваться всеми сервисами сайта, необходимо авторизоваться или пройти регистрацию.
Вы можете войти через форму авторизации зарегистрироваться
Извините, мы не можем обрабатывать Ваши персональные данные без Вашего согласия.
  • Укажите ваше имя
  • Укажите вашу фамилию
  • Укажите E-mail, мы вышлем запрос подтверждения
  • Не менее 8 символов
Если вы не хотите вводить пароль, система автоматически сгенерирует его и вышлет на указанный e-mail.
Я принимаю условия Пользовательского соглашения и даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с Политикой конфиденциальности.Извините, мы не можем обрабатывать Ваши персональные данные без Вашего согласия.
Вы можете войти через форму авторизации
Самое важное о бизнесе.