Катализатор из пыли и плазмы

Катализатор из пыли и плазмы

Катализаторы, другими словами вещества, ускоряющие химические превращения, — база химических разработок. Для многих процессов, в особенности при работе с органическими веществами, лучшими катализаторами выясняются драгоценные металлы — палладий, платина либо рутений. Исходя из этого перед создателями катализаторов постоянно стоит задача экономии этих металлов. Оптимальная схема – забрать небольшие частицы носителя и покрыть их монослоем каталитического металла.

Добиться монослоя до тех пор пока что не удается, но посредством нанотехнологий уже получено покрытие толщиной в десятки атомов.

Для нового катализатора ученые из Троицкого университета инновационных и термоядерных изучений (ГНЦ ТРИНИТИ) применяли явление пылевой плазмы. Его сущность пребывает в том, что заряженные пылинки, ограниченные стенками сосуда, образуют облако и левитируют, не прикасаясь друг к другу. Исходя из этого на них легко нанести покрытие: достаточно распылить в этом сосуде атомы наносимого вещества.

Что и было сделано способом магнетронного распыления железной мишени.

В совершённых опытах пылевую плазму создавали из диоксида оксида кремния и частиц алюминия размером 9 и 8,5 мкм соответственно, а распыляли материал, что содержал палладий. В следствии на частицах-носителях формировалось покрытие толщиной 10—20 нм. От 5 до 17% его поверхности занято островками палладия диаметром 2—6 нм, неспециализированная же концентрация палладия в катализаторе не превышает 0,8 ядерных процента.

Данный катализатор превосходно трудился в реакции дегидрирования пропана. Но сама разработка, не имеющая аналогов в мире, разрешает не только приобретать малые инертные частицы с активным покрытием нанометровой толщины из самых различных веществ, но и делать из них каталитические мембраны с нанометровым размером пор.

Применение таких мембран в химическом производстве во многих случаях позволяет перейти к постоянным процессам, в которых не теряются драгоценные металлы, значительно уменьшается количество отходов, а потребность в больших давлениях отпадает. Мембранные катализаторы кроме этого хороши для малогабаритных топливных элементов и для окисления выхлопных газов машин. В последнем случае всемирный рынок оценивается в 450 млрд. рублей в год.

Работа выполнена при помощи Роснауки (в рамках ФЦП «разработки и Исследования по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 – 2012 годы»).

Сергей Викторович Рябчук, пресс-секретарь, Национальная дирекция целевой научно-технической программы

Опубликовано вNanoWeek,

  • Прошлая статья:Создан новый органический сверхпроводник
  • Следующая статья:Взят гибридный материал на базе графена

ВАЖНО! Как катализатор попадает в цилиндры.


Темы которые будут Вам интересны: