Об этом сообщила пресс-служба ИК СО РАН.
Группа исследователей из ИК СО РАН и Центра компетенций НТИ «Водород как основа низкоуглеродной экономики» на его основе при поддержке Российского научного фонда изучают материалы, которые в перспективе помогут получать катализаторы с заданными свойствами.
Один из таких материалов – делафоссит, уникальная кристаллическая структура на основе серебра или меди.
Она позволяет создавать множество вариантов смешанных оксидов различного состава.
Подбирая металлы можно влиять на свойства таких соединений и их каталитические характеристики - стабильность, реакционную способность, подвижность кислорода и др.
Исследование
Исследователи синтезировали смешанный оксид никеля и серебра для эпоксидирования этилена.Это один из самых крупнотоннажных реагентов для химической промышленности - ежегодные объемы его производства в мире превышают 220 млн т.
Оксид этилена используют для получения соединений, из которых производят пластмассы, текстиль, бытовую химию и многое другое.
Обычно реакция получения окиси этилена протекает при высоком давлении в 1–3 мегапаскалей (10–30 атмосфер - это сравнимо с давлением на глубине океана примерно 100–300 метров) и температуре 220–300℃.
Ученые смогли снизить температуру реакции до комнатной, а давление - до атмосферного.
Тезисы автора исследования, научного сотрудника отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН Д. Свинцицкого:
- мы обнаружили на поверхности смешанного оксида серебра и никеля формы кислорода, которые способны эпоксидировать этилен при комнатной температуре;
- появление таких форм связано с необычными состояниями серебра и никеля на поверхности частиц оксида;
- проведение реакции при комнатной температуре более целесообразно, чем реализуемый сегодня в промышленности процесс - можно сэкономить на системе подогрева и реакторах высокого давления;
- потенциал для промышленного применения однозначно есть;
- в планах ученых - повысить стабильность катализатора для дальнейшего масштабирования.
Делафоссит
- минерал, представляющий собой оксид меди и железа;
- был открыт и описан Карлом Фриделем в 1873 г. по находке, сделанной в г. Екатеринбурге;
- назван в честь минералога Габриэля Делафосса;
- в дальнейшем минерал дал имя всему классу схожих по структуре соединений;
- сегодня их известно несколько десятков.
Тезисы Д. Свинцицкого:
- мы выявим закономерности и зависимости между структурой, состоянием поверхности и каталитической активностью, которые прослеживаются в смешанных оксидных системах;
- нужно знать, какие центры в таких катализаторах активны, что влияет на их свойства, насколько они стабильны;
- все это необходимо для того, чтобы научиться готовить катализаторы с заданными свойствами.
Термолизное масло может стать перспективной добавкой к газомоторному топливу (ГМТ) или самостоятельным топливом, поэтому научная работа в этой сфере очень важна.
