Об этом сообщила пресс-служба Минобрнауки России.
Ученые синтезировали Mo₂C с использованием комбинированного синтеза горения в растворе (SCS) и контролируемого термического отжига. С помощью термодинамического анализа определены оптимальные условия синтеза, установлено, что экзотермические реакции протекают при соотношении нитрата аммония к молибдату аммония 10–50 и соотношении топлива к окислителю (φ) 1,5–5,0. Материалы имели высокопористую структуру: однофазный Mo₂C достигался после отжига с глицином в качестве восстановителя.
Синтез при сжигании раствора (Solution Combustion Synthesis, SCS) — технология получения неорганических нанопорошков (в т. ч. оксидов, карбидов, нитридов) через быструю самоподдерживающуюся окислительно‑восстановительную реакцию в растворе. Отличается простотой, экономичностью и возможностью масштабирования.
Контролируемый термический отжиг — это процесс термообработки материала, целью которого является управляемая перестройка атомной/кристаллической структуры для улучшения ключевых свойств: пластичности, электропроводности, прочности, снятия внутренних напряжений.
Контролируемый термический отжиг — это процесс термообработки материала, целью которого является управляемая перестройка атомной/кристаллической структуры для улучшения ключевых свойств: пластичности, электропроводности, прочности, снятия внутренних напряжений.
Использование Mo₂C усилило термокаталитическое разложение синтетического авиационного масла. Mo₂C снизил энергию активации на 25 % по сравнению с гомогенным разложением, обеспечивая повышение эффективности процесса до 639 % при 250 °C. Эти результаты подчеркивают потенциал применения комбинированного метода SCS-термического отжига для получения Mo₂C, а синтезированные материалы имеют высокий потенциал для перспективных каталитических применений в энергетике и аэрокосмической индустрии.
Нанопорошок Карбида молибдена (Mo₂C) — высокодисперсный материал с размером частиц обычно в диапазоне 1–100 нм. Благодаря наноразмеру он обладает повышенной удельной поверхностью и особыми физико‑химическими свойствами по сравнению с крупнозернистыми аналогами. Благодаря своим преимуществам преимущества — низкая стоимость, высокая активность и термостабильность, имеет высокие перспективы применения в катализе, покрытиях и композитных материалах.
По словам директора Научно-исследовательского центра «Конструкционные керамические наноматериалы» МИСИС Д. Московских, катализатор способен кратно повысить эффективность термического разложения сложных продуктов, в частности отработанных авиационных масел. В зависимости от температуры применения скорость разрушения сложных компонентов увеличивается на 145-639% по сравнению с процессами, идущими без катализатора, что значительно облегчает и удешевляет их переработку.
Тяжелые нефтяные фракции включают мазут, гудрон и вакуумный газойль. Это это высокомолекулярные компоненты нефти, которые выкипают при температурах выше +350 °C . Имеют высокую плотностью, вязкостью и содержанием смолисто‑асфальтеновых веществ, серы и металлов.
Мазут - это котельное топливо, но и сырье для производства вакуумного газойля. Вакуумный газойль - сырьё для каталитического крекинга, гидрокрекинга — технологических процессов производства светлых нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо). Гудрон - сырье производство дорожного битума и асфальтобетонной смеси, используется в производстве изоляционных материалов, получение нефтяного кокса.
Катализаторы критически важны для переработки тяжелых нефтяных остатков (ТНО), поскольку позволяют снизить экстремально высокие температурные режимы и огромные энергозатраты, необходимые для разрыва прочных связей между атомами углерода и водорода.
Переработка тяжелых нефтяных фракций и ТНО является одной из задач для повышения рентабельности добычи нефти и снижения экологического ущерба. Традиционные методы, такие как коксование или термический крекинг, требуют больших энергозатрат, поэтому создание эффективных и недорогих катализаторов остается актуальным направлением для мировой науки и промышленности.
Автор: А. Шевченко
