Самарский Политех участвует в создании новых катализаторов

Предложена концепция создания новых функциональных материалов и катализаторов для нужд нефтепереработки и нефтехимии, а также водородной энергетики. Работа проводится специалистами Национального университета нефти и газа «Губкинский университет» совместно с коллегами из МГУ им. М.В. Ломоносова и Самарского Политеха (в лице Алексея Пемирзина, доцента кафедры химической технологии нефти и газопереработка). Новый подход основан на использовании нанотрубок из натуральной глины, обладающих уникальными свойствами и в то же время аналогичных традиционным синтетическим аналогам, используемым в промышленности. Результаты исследования опубликованы в Обзоры химического общества Журнал (DOI: https: //дуи.Олень /10.1039 /D1CS00502B) работа поддержана грантом Российского научного фонда (Репортеры без границ) (https: //rscf.RU /Проект/19-79-10016 / ).

Катализаторы – это вещества, ускоряющие химические реакции и повышающие эффективность процессов. В нефтяной промышленности катализаторы используются для глубокой переработки углеводородов, производства моторных топлив и продуктов нефтехимии.

Обычные катализаторы водных процессов, проводимых в присутствии водорода, как правило, состоят из синтетических материалов, в частности силиката алюминия. Эти соединения состоят из атомов алюминия, кремния и кислорода. На этапе синтеза возможно изменение их свойств в зависимости от конечных целей. Однако у синтетических алюмосиликатов есть один недостаток: их сложно и дорого производить.

А вот и спасительный минерал алюмосиликатная глина в виде нанотрубок. Указывается, что внешняя поверхность этих трубок состоит из оксида кремния (заряжен отрицательно), а внутренняя поверхность – из оксида алюминия (заряжен положительно). Эта уникальная структура позволяет целенаправленно модифицировать галлуазит и определять необходимые свойства новых катализаторов на их основе.

«Галоизит – это природный алюмосиликат, который на самом деле является ископаемым функциональным материалом, подаренным нам природой, и мы только что придумали, как использовать этот уникальный дар», – сказал Александр Глутов, руководитель грантовых проектов Российского научного фонда. научный сотрудник Национального университета нефти и газа имени Губкина.

В настоящее время крупные месторождения галлуазита находятся в США, Австралии, Новой Зеландии и Китае, а в России минерал находится на Урале. Некоторые компании продают чистые алюмосиликатные нанотрубки оптом по низким ценам. Это означает, что галлуазит уже можно использовать в промышленных масштабах.

Ученые проанализировали информацию о мировых исследованиях, в том числе о собственных работах в области создания новых катализаторов из галлуазита. Они подробно описывают влияние структуры и структурных свойств на активность катализаторов в основных процессах нефтехимической очистки под давлением водорода. Особое внимание уделено методам направленного синтеза систем со специфическими свойствами, в частности среднепористых композитов с высокой удельной поверхностью, термической и механической стабильностью, а также регулированием кислотности.

В рамках предложенной концепции «нанореакторов» ученые рассмотрели методы избирательного осаждения металлов: либо внутри трубок, либо на их внешней поверхности. Это позволяет контролировать свойства получаемых функциональных материалов и катализаторов и увеличивать срок их службы.

«Отдельная глава нашего обзора посвящена исследованиям по удалению загрязняющих веществ, а также созданию водородных комплексов. Развитие работ в этой области значительно приблизит общество к решению проблем хранения и выделения водорода – экологически чистое топливо будущего », – отметил Александр Глутов.

Рекомендации ученых могут стать основой для развития глобальных и национальных исследований по разработке высокоактивных, стабильных и дешевых катализаторов для водных процессов нефтехимии, нефтепереработки, производства, транспортировки и хранения водорода, а также очистки атмосферы и выхлопных газов. газы.

###

для справки:

Самарский Политех как ведущий университет предлагает широкий спектр образовательных и исследовательских программ и нацелен на развитие и передачу высококачественных, ориентированных на действия знаний. Университет имеет прочную репутацию в области технических разработок и уделяет особое внимание качественному образованию, научным и практическим исследованиям, сочетая теорию и практику в ведущих региональных компаниях и учреждениях. Обучение ведется по 30 интегрированным группам дисциплин и направлений подготовки (около 200 программ на получение степени, включая программы бакалавриата и магистратуры и 55 программ докторантуры), таких как нефть и газ, химия, нефтехимия, механика, энергетика, транспорт, производство продуктов питания, оборона, информация. технологии, машиностроение и автомобилестроение, управление и автоматизация инженерных систем, материаловедение и металлургия, биотехнологии, промышленная среда, архитектура, гражданское строительство и дизайн и т. д.