Об этом сообщила пресс-служба ИК СО РАН.
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.
Тезисы автора разработки, научного сотрудника отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН, к.х.н. Д. Свинцицкого:
- мы получили соединение из меди, марганца и серебра, которое сохраняет высокую активность в реакции окисления CO во влажных условиях при комнатной температуре, т.е. 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 элемент;
- нам удалось собрать тройной оксид, «конструктор» с определенным расположением атомов, где кислород одновременно связан с атомами серебра, меди и марганца.
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.
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 руб.
Напомним, что в октябре 2020 г. Институт катализа СО РАН занялись исследованиями наноструктурированных сульфидных катализаторов гидроочистки на основе углеродных нанотрубок.
В перспективе ученые смогут получить экологически чистое топливо.
Автор: А. Игнатьева
