Томские химики создали экономичные катализаторы для зеленой промышленности

Ученые из Томского государственного университета разработали катализаторы с моноатомными и кластерными структурами. Предложенная технология сокращает потребность в дорогостоящих активных компонентах, сохраняя высокую эффективность материалов. О разработке сообщает пресс-служба вуза.

Томские химики предложили способ создания катализаторов нового поколения для окисления летучих органических соединений. Разработанные материалы дешевле, но эффективнее, по сравнению с катализаторами только на основе благородных металлов — палладия, золота, платины, иридия, — которые уже доказали свою эффективность.

Григорий Мамонтов, соавтор исследования, объясняет, что достичь высокой активности при снижении стоимости можно двумя способами.

Первый вариант — использование очень малых содержаний металлов, стабилизированных в моноатомных и кластерных состояниях. Для этого нужно придумать и организовать такую структуру, в которой атомы активного вещества будут стабильны и обеспечат материалу необходимые каталитические свойства.

Григорий Мамонтов, заведующий научно-исследовательской лабораторией пористых материалов и сорбции ТГУ

Второй способ предполагает комбинирование платиновых металлов с более доступными, например, серебром и железом, чтобы получить биметаллические структуры. При таком подходе взаимодействие двух металлов дает дополнительный синергетический эффект. В разработке новых катализаторов ученые использовали оба метода.

Иллюстрация к статье ученых ХФ ТГУ – снимок просвечивающий электронной микроскопии катализатора, карта распределения элементов в катализаторе, схема реакции на поверхности катализатора. Изображение предоставлено пресс-службой ТГУ

Для демонстрации технологии в ходе лабораторных испытаний химики протестировали шесть катализаторов на основе оксидов церия и железа с добавлением иридия и серебра. Катализаторы показали высокую эффективность в восстановлении нитроароматических соединений. Это одни из самых стойких и токсичных органических загрязнителей, которые содержатся, например, в сточных водах предприятий по производству лекарств, фунгицидов, инсектицидов и красителей.

Под воздействием катализаторов вредные соединения из сточных вод преобразуются в полезные амины, востребованные в фармацевтике, косметике и лакокрасочной промышленности.

Помимо снижения стоимости производства за счет комбинирования драгоценных металлов с доступными, исследователи отмечают способность созданных катализаторов работать в «мягких» условиях — при комнатной температуре и атмосферном давлении. Это соответствует принципам «зеленой» химии и снижает энергетические затраты при промышленном применении.

Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Nano Materials.


Читать далее:

Ученые в тупике: «Уэбб» засек невозможный свет в галактике

Миллионы «невидимых» людей: ученые нашли ошибку в оценке населения Земли

Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу

Иллюстрация на обложке сгенерирована ChatGPT

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Альтернативу Apple Pay для iPhone тестируют в России: как она работает
Новости
Сверхзвуковой «Конкорд» возвращается: почему в США поменяли мнение о самолете
Новости
Mars Orbiter теперь «стоит на голове»: зачем это нужно НАСА
Космос
В Москве дожди, а в пустыне — выпал снег: посмотрите на редкое явление из космоса
Космос
Обнаружено самое далекое мини-гало: радиосигнал прошел 10 млрд световых лет
Космос
Товары для взрослых начнут продавать онлайн по биометрии
Новости
Две трети абитуриентов выбирают ИИ как приоритетное ИТ-направление
Наука
Тираннозавр был не таким, как в фильмах, рассказывает палеонтолог
Наука
Google запустил ИИ-приложение для виртуальной примерки одежды
Новости
В России создали ИИ для защиты памятников от разрушения при строительстве
Новости
Галактику Андромеды показали такой, какой ее еще не видели
Космос
Минспорт требует от киберспортсменов бег и отжимания: новый стандарт вызвал споры
Новости
AAEON выпустила самый компактный одноплатный компьютер с чипами Intel Core 13-го поколения
Наука
Этот паразит годами незаметно поедает мозг: названы главные признаки
Наука
Посмотрите на редкое фото Сатурна: это затмение не увидеть еще 15 лет
Космос
Старые смартфоны превратили в подводные центры обработки данных
Новости
Телескоп в Антарктиде зафиксировал первый свет Вселенной с рекордной точностью
Космос
Орангутаны тоже спят сиесту: днем приматы компенсируют ночной недосып
Наука
Искусственный интеллект науился писать код для компьютерных чипов
Новости
Кофеин активирует механизм, который замедляет старение в клетках
Наука