Ученые МГУ, «МИСИС» и Института органической химии придумали как замедлить глобальное потепление

Аспиранты и молодые преподаватели НИТУ МИСиС, МГУ имени М.В. Ломоносова и Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН разработали образец катализатора, который способен перерабатывать углекислый газ. Как считают авторы изобретения, это позволит замедлить глобальное потепление на планете. Кроме того, полезными продуктами переработки углекислого газа могут быть: синтез-газы, спирты и различные углеводороды. Все это широко применяется в химической промышленности.

 «Наши катализаторы представляют собой объемный сплав с пористой поверхностью и наноразмерными зернами, которые формируют пенообразные высокоактивные частички. Благодаря такому строению и синергетическому взаимодействию Co c Ni, катализаторы отличаются более интенсивным взаимодействием с молекулами CO₂ и высокой стабильностью, по сравнению с коммерческими нанесенными аналогами (активный элемент диспергированный на керамический носитель)», – объяснил старший научный сотрудник НИТУ «МИСиС» Сергей Росляков.

По словам ученых, их волновало решение трех задач: изучение возможностей полной утилизации углекислого газа, усиливающего парниковый эффект на планете, а также упрощение производства эффективных катализаторов и создание катализаторов на основе доступного сырья.

«Отличительная черта нашей работы – быстрый и простой синтез материала методом горения активных гелей. В нашем подходе достаточно приложить незначительную энергию чтобы нагреть небольшой объем образца, до одного кубического миллиметра, а далее синтез протекает в самоподдерживающемся режиме без дополнительных энергозатрат», — рассказал Росляков.

Применение нестандартных методов синтеза значительно снизило энерго- и ресурсозатраты при производстве и использовании катализаторов. Кобальт, по словам авторов исследования, способствует формированию пористой каркасной структуры катализатора, а также трехкратно увеличивает каталитические свойства никеля.

Так как весь объем катализатора состоит из металлического сплава, он обладает гораздо более высокой теплопроводностью по сравнению с керамическими носителями. Как объяснили специалисты, это значительно повышает стабильность материала при длительном использовании.

«Мы упростили способ подготовки материалов, избежав длительных и нетривиальных стадий плавления, распыления, очистки, нанесения активных компонентов на структурообразующий носитель и других. Несмотря на упрощенный процесс синтеза и состав катализатора, мы получили конкурентоспособную технологию каталитической конверсии углекислого газа», – отметил Росляков.

В дальнейшем научный коллектив намерен продолжить поиск новых эффективных и стабильных катализаторов.

Исследование проводилось в рамках гранта Российского научного фонда (грант № 20-79-10257).

Мона Платонова.

Фото Сергея Ведяшкина / Агентство «Москва»