Ученые из Института катализа Сибирского отделения РАН создали катализаторы на основе стеклянных микроволокон с частицами платины. Разработка может использоваться для ускорения очистки выхлопных газов, образующихся при сжигании топлива на теплоэлектростанциях.
Главной особенностью новых катализаторов является возможность создания на их основе структурированных картриджей, отличающихся высокой эффективностью массообмена и низким гидравлическим сопротивлением. В отличие от обычных катализаторов, картриджи устойчивы к дезактивации под воздействием серы, механических повреждений и резкого перепада температур. «Мы специально проводили сверхжесткие тесты на дезактивацию, которые моделируют аварийные и нештатные режимы эксплуатации: обрабатывали наш катализатор водой, соляным раствором, кипятком и дизельным топливом. Получили более чем обнадеживающий результат — активность катализатора менялась мало и легко восстанавливалась при дальнейшей эксплуатации», — цитирует Институт катализа СО РАН Дмитрия Баранова, младшего научного сотрудника отдела технологии каталитических процессов.
Источник фото — catalysis.ru
Согласно обычной схеме синтеза катализаторов, платиносодержащий раствор предшественника активного компонента наносится на стеклоткань специальной пропиткой. Авторы исследовали для этой цели метод напыления мелкодисперсных капель, который позволяет увеличить удельную активность платины более чем в полтора раза. Увеличение активности подтвердили испытания, в ходе которых реакция очистки протекала на поверхности частиц платины размером порядка 10 нанометров, расположенных на стеклянных микроволокнах.
Помимо катализаторов, для фильтрации дымовых газов электростанций используются мембраны — пористые полимерные материалы, задерживающие безопасный для атмосферы азот и хорошо пропускающие углекислый газ, который затем удаляют с помощью системы очистки. Обычно мембраны изготавливают из ацетата целлюлозы — полимера на основе обычной растительной клетчатки, к которой присоединены остатки уксусной кислоты. Одну из альтернатив предложили ученые из Института нефтехимического синтеза РАН, заменившие целлюлозную полимерную цепь на полициклоолефиновую, в которой атомы углерода соединены в сложные трехмерные кольцевые структуры. Такое решение позволило повысить термическую и химическую стабильность мембраны и, как следствие, увеличить эффективность разделения азота и CO2.
