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
Живые башни из червей: посмотрите на «суперорганизм», который нашли в саду
Наука
Имплантат сетчатки из нанопроводов восстановил зрение у мышей
Наука
На российских сайтах хотят запретить авторизацию через почту Google
Новости
ИИ против айтишников: как новые инструменты меняют ИТ-бизнес
Мнения
Оказалось, Apple Watch «обманывают» в подсчете калорий
Новости
Китай впервые проверил квантовую связь QSDC на борту многоразовой ракеты
Наука
В Москве пройдет форум MOSТИМ 2025 — обсудят цифровизацию в строительстве и выберут лучших в BIM
Новости
Россиянам могут заблокировать входящие звонки из-за рубежа
Новости
Страдающее «лицо» появилось на Солнце: ученые фиксируют поток частиц в сторону Земли
Космос
Маск и Трамп начали войну в соцсетях: что произошло и какие будут последствия
Кейсы
В Нижнем Новгороде создали «умный» материал для 3D-печати человеческих тканей
Наука
ИИ против супербактерий: в ИТМО создали платформу для поиска новых лекарств
Новости
Парк промышленных роботов в России вырос на 62% за один год
Новости
Геофизики объяснили загадочное ускорение сейсмических волн в недрах Земли
Наука
Семь российских вузов разделят 4,7 млрд рублей на исследования в области ИИ
Иннополис
Найден способ изучать квантовые состояния, которые десятилетиями не получалось поймать
Наука
Каталог кейсов применения квантовых технологий представили в России
Новости
Ozempic и мужское здоровье: как препарат влияет на либидо и восприятие размера пениса
Наука
Землю 2.0 нашли рядом со звездой, похожей на Солнце
Космос
Рыбу «Судного дня» случайно нашли в на пляже: почему ее опасаются
Наука