2022-09-24 12:41:40

В России исследуются новые материалы для производства катализаторов

Ученые из РГУ нефти и газа
имени И.М. Губкина со-
вместно с коллегами из МГУ
имени М.В. Ломоносова
и Самарского государствен-
ного технического универси-
тета предложили концепцию
создания новых функцио-
нальных материалов и катали-
заторов для нужд нефтепере-
работки и нефтехимии, а также
водородной энергетики.
В основе подхода лежит
использование природных
глинистых нанотрубок, схо-
жих с традиционными син-
тетическими аналогами,
применяемыми в промыш-
ленности. Результаты ис-
следования опубликованы
в журнале Chemical Society
Reviews, работа поддержана
грантом Российского науч-
ного фонда (РНФ).
Традиционные катализа-
торы гидропроцессов, ко-
торые проводятся в присут-
ствии водорода, как правило,
состоят из синтетических ма-
териалов, в частности алюмо-
силикатов. Это соединения,
образованные атомами алю-
миния, кремния и кислорода.
На этапе синтеза возможно
изменять их свойства в зави-
симости от конечных целей.
Однако синтетические алю-
мосиликаты обладают одним
недостатком: их сложно и до-
рого производить.
На помощь российским
ученым пришел галлуа-
зит — глинистый алюмоси-
ликатный минерал в форме
нанотрубок. Примечатель-
но, что внешняя поверх-
ность этих трубок состоит
из оксида кремния (заряже-
на отрицательно), а внутрен-
няя — из оксида алюминия
(заряжена положительно).
Такая уникальная структу-
ра позволяет направлен-
но модифицировать галлуа-
зит, задавая необходимые
характеристики новых ката-
лизаторов на его основе.
«Галлуазит — природный
алюмосиликат, являющийся,
по сути, ископаемым функ-
циональным материалом,
который подарила нам при-
рода, а мы лишь придумали,
как использовать этот уни-
кальный дар», — сказал ру-
ководитель проекта по гран-
ту РНФ Александр Глотов,
кандидат химических наук,
ведущий научный сотруд-
ник РГУ нефти и газа (НИУ)
имени И.М. Губкина.
На данный момент круп-
ные месторождения гал-
луазита имеются в США,
Австралии, Новой Зеландии,
Китае. В России минерал об-
наружен на Урале. Некоторые
фирмы продают алюмосили-
катные нанотрубки в чистом
виде в больших количествах
по низкой цене. Это значит,
что уже сейчас можно ис-
пользовать галлуазит в про-
мышленных масштабах.
В рамках предложенной
концепции «нанореакторов»
ученые рассмотрели методы
селективного нанесения ме-
таллов: либо вовнутрь трубок,
либо на их внешнюю поверх-
ность. Это позволяет контро-
лировать свойства и повысить
срок службы катализаторов.