04/02/2021

Ученые Института катализа СО РАН разработали катализатор нового поколения

Ученые Института катализа СО РАН разработали гопкалитовый катализатор нового поколения на основе тройного оксида меди, марганца и серебра для окисления угарного газа. Новое соединение эффективно работает в условиях влажности, чего раньше не удавалось добиться. В перспективе разработка упростит и удешевит создание каталитических блоков для пожарных систем, промышленных процессов и средств защиты органов дыхания.

Гопкалитовый катализатор представляет собой смесь оксидов меди и марганца, модифицированную благородным металлом, как правило, серебром. Он широко применяется для нейтрализации монооксида углерода (CO), который опасен для здоровья и жизни человека — при содержании в воздухе около 1% угарного газа наступает удушье. Одна из проблем использования гопкалита — его дезактивация в условиях высокой влажности. Ученые из ИК СО РАН решили эту проблему, получив новую структуру тройного оксида.

«Мы получили соединение из меди, марганца и серебра, которое сохраняет высокую активность в реакции окисления CO во влажных условиях при комнатной температуре, то есть продолжает работать в присутствии паров воды. У нашего соединения уникальная кристаллическая структура, которая описывается термином «делафоссит» — в такой структуре могут быть комбинации различных металлов, но их взаимное расположение изначально определено. Традиционно гопкалит получали из механической смеси оксидов каждого элемента. Нам удалось собрать тройной оксид, «конструктор» с определенным расположением атомов, где кислород одновременно связан с атомами серебра, меди и марганца», — рассказал автор разработки, научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН, кандидат химических наук Дмитрий Свинцицкий.

Гопкалит применяется в противогазах, в пожарных системах, для обеспечения безопасности в закрытых помещениях, в том числе на подводных лодках и космических станциях. Дожигание угарного газа необходимо в промышленных процессах, например, при производстве этилена. Также гопкалит нужен для эффективной работы фотокаталитических систем, которые очищают воздух от органических летучих соединений.

Для стабильной работы традиционного гопкалитового катализатора можно использовать осушитель, который требует постоянного контроля, регенерации или замены. Новый тип гопкалита позволит упростить и удешевить такие системы. «Если есть дешевый катализатор, который и так работает в присутствии паров воды, то приложения будут иметь более простую конструкцию, будут меньше в размерах и проще в обслуживании», — отметил ученый.

Сейчас ученые детально исследуют новый тройной оксид — получают соединение разными способами, изучают с помощью физических методов и наблюдают за его поведением в различных реакционных условиях. В дальнейшем планируется разработать способы нанесения катализатора на различные носители.

Разработка нового поколения гопкалитового катализатора для влажного низкотемпературного окисления СО получила президентский грант для поддержки молодых российских ученых — кандидатов наук в объеме 1,2 млн рублей.


Другие новости этого раздела:

20/05/2022

Sulzer был вынужден приостановить работу двух дочерних компаний в Польше из-за санкций

04/05/2022

России придется скорректировать комплексную программу развития водородной энергетики

23/03/2022

«Фосагро» представила технологию использования фосфогипса для строительства дорог

17/03/2022

«Северо-Западная Фосфорная Компания» закупила новую технику в подземный рудник

28/02/2022

Ученые продвигают бионанокомпозиты в качестве удобрений

25/02/2022

Российские ученые синтезировали на основе полимерных наночастиц и палладия стабильный катализатор

15/02/2022

В КузГТУ создали мониторинговый центр для промышленных объектов

14/02/2022

Компания Dexlevo предлагает косметические продукты на основе технологии биоразлагаемых полимеров

07/02/2022

«Акрон» и Haldor Topsoe будут развивать «зеленые» технологии

04/02/2022

ТЕХНОНИКОЛЬ запустит завод в Новоульяновске за 13 млрд рублей

02/02/2022

Yara построит завод по выпуску "зеленого" водорода

19/01/2022

Липецкий государственный технический университет в День студента откроет обновленную химическую лабораторию

17/12/2021

Китайские химики создали новый перспективный катализатор

14/12/2021

Сеть карбоновых полигонов в РФ расширена до 16 регионов

07/12/2021

Московский НПЗ и Lummus Technology заключили контракт на поставку оборудования