Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

Химики нашли сверхэффективный катализатор для обессеривания нефти

Четверг, 22 Октябрь, 13:10, poisknews.ru
22.10.20Сотрудники МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с коллегами из ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН (Санкт-Петербург) впервые получили и исследовали «корочковые» биметаллические катализаторы, синтезированные методом лазерного электродиспергирования. Новые материалы показали более высокую активность в важных реакциях нефтехимии и экологического катализа, чем монометаллические аналоги. Результаты работы опубликованы в журнале ChemCatChem.«Двойные» катализаторы, в структуре которых присутствуют каталитические центры двух металлов, позволяют проводить важные промышленные процессы в более мягких условиях. Ученые из ФТИ имени А.Ф. Иоффе РАН под руководством профессора, д.х.н. Сергея Гуревича разработали метод лазерного электродиспергирования (ЛЭД), с помощью которого получили биметаллические катализаторы. Учёные химического факультета МГУ – ведущие научные сотрудники, д.х.н. Татьяна Ростовщикова, Ирина Тарханова, Екатерина Локтева – впервые исследовали активность двойных катализаторов, синтезированных методом ЛЭД, в реакциях окислительно-восстановительного катализа: окислении угарного газа и серосодержащих компонентов нефти (реакции экологического катализа).Ученые показали, что палладий-никелевый катализатор, нанесенный на оксид алюминия и содержащий всего 5×10-3 масс. % металлов, в 6 раз более активен в окислении оксида углерода, чем монометаллический палладиевый, и в 26 раз активнее, чем известный золото-никелевый катализатор на том же носителе, но приготовленный стандартными методами и содержащий в 200 раз больше металла. Биметаллический никель-вольфрамовый ЛЭД-катализатор в два раза активнее монометаллического вольфрамового и при этом значительно более устойчив в агрессивной реакционной среде: с помощью одной порции катализатора можно успешно превратить не одну-две, а пять и более порций реагентов. Более того, никель-вольфрамовые катализаторы способны проводить сразу два нефтехимических процесса – гидрообработку и окислительное обессеривание.BD0687BC-A0FB-4C2B-84D9-EFA5F14E515B.pngРисунок 1. Схема получения металлсодержащих катализаторов на гранулированном носителе методом ЛЭДЛазерное излучение позволяет нанести на инертный носитель мельчайшие наночастицы металлов. Сначала мишень из выбранного металла подвергают лазерному воздействию: капли расплавленного металла заряжаются в плазме лазерного луча и начинают делиться на все более мелкие капельки, размер которых достигает единиц нанометров. Металлические капли получаются очень однородные – одинакового размера, чего невозможно достичь в растворе. Далее нанокапли падают на поверхность носителя. Для промышленных реакций хорошо использовать оксид алюминия или углеродный материал Сибунит. Чтобы покрыть гранулы носителя со всех сторон, их встряхивают на держателе с помощью пьезокерамической пластинки. Так весь металл из мишени равномерным тонким слоем покрывает носитель, за что ученые и прозвали такие системы «корочковыми». Этим методом удается получать весьма эффективные катализаторы с очень низким содержанием благородных металлов (платины, палладия), что существенно снижает их стоимость по сравнению с теми, которые готовят традиционными методами «мокрой» химии (из водных растворов реагентов).Российские ученые впервые попробовали приготовить с помощью лазерного электродиспергирования биметаллические катализаторы, для этого пришлось разработать новые способы. Для получения металлических капель лазером облучали мишень из сплава никеля и палладия или другие мишени, спрессованные из порошков палладия и вольфрама или палладия и молибдена. Оба варианта оказались удачными, ученые получили биметаллические катализаторы в обоих случаях.Когда нанесенные металлсодержащие катализаторы получают традиционными методами «мокрой» химии, часть металла может содержаться на поверхности каталитических частиц, а часть – в объеме и в порах носителя. При нанесении методом ЛЭД весь металл оказывается на внешней поверхности гранул носителя, он легко доступен для реагентов. Особенность наших ЛЭД-катализаторов в том, что мы наносим очень мало металла (10-2-10-3 масс. % и даже меньше). Исследованные нами системы показали активность не хуже, а во многих случаях даже лучше, чем традиционные катализаторы, содержащие от 0.5 до 5 масс.% благородных металлов. Следовательно, можно использовать в сто и даже в тысячу раз меньшие количества благородных металлов, но при этом не снизить, а сильно увеличить активность и стабильность их работы, – комментирует один из авторов работы, ведущий научный сотрудник кафедры физической химии МГУ, д.х.н. Екатерина Локтева.8833A438-5311-4FB9-B6A0-309919490431-1170x722.jpeg927E86ED-EFDB-4668-8AA9-AAB1D33E5177-1170x780.jpegФото 1 и 2. Исследуемые образцы в видимом и ультрафиолетовом свете (4006-4015). Александра Кучерова/МГУ: Пресс-служба МГУThe post Химики нашли сверхэффективный катализатор для обессеривания нефти appeared first on Поиск - новости науки и техники.
Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)