Химики Томского госуниверситета (ТГУ) при грантовой поддержке РНФ создали катализаторы, нейтрализующие вредные продукты горения. Активными компонентами материалов будут медь и серебро, которые значительно дешевле и результативнее уже используемых платины и палладия. Разработку планируют использовать в фильтрах автомобильных двигателей и промышленных предприятий.
Фото: Константин Кокошкин, Коммерсантъ
Фото: Константин Кокошкин, Коммерсантъ
Человечество продолжает извлекать энергию из углеродосодержащего топлива. В атмосферу при этом выбрасываются угарный газ и сажа, которые разрушают озоновый слой, вызывают кислотные дожди, смог и вредят здоровью человека. Текущие средства очистки воздуха от продуктов горения неэффективны в глобальном масштабе, потому что их активные компоненты дорогие (платина), токсичные (хлор) и нестабильные.
«С экономической точки зрения серебро и медь являются более дешевыми аналогами платины и палладия. Оба металла по отдельности обладают хорошей окислительной способностью. Задавать функциональные свойства мы будем на стадии синтеза и термической обработки. При варьировании данных подходов мы будем получать различные морфологические и структурные свойства образцов, что в дальнейшем отразится на каталитических свойствах»,— объясняет ответственный исполнитель проекта Мария Грабченко.
В качестве активных компонентов катализаторов химики выбрали комбинацию двух разных металлов — биметаллические частицы серебра и меди (Ag-Cu). Ученые будут задавать им новые функциональные свойства на стадии синтеза и термической обработки. Это соединение способно окислять частицы сажи и угарный газ, превращая их в безопасные воду и углекислый газ. К тому же новые катализаторы безвредны для окружающей среды и могут использоваться повторно при температурной обработке.
Также от новых катализаторов требуются высокая эффективность, стабильность и устойчивость к воздействию каталитических ядов и спеканию, то есть прессованию мелких частиц металла. Разработка томских химиков может быть использована в автомобильных фильтрах для нейтрализации выхлопных газов, на промышленных предприятиях и в помещениях.
«По итогу реализации проекта будут разработаны катализаторы, представляющие собой порошки, а именно биметаллические наночастицы, нанесенные на оксиды церия, марганца и олова. По окончании будет видно, куда двигаться дальше и каким образом полученные материалы можно будет внедрить в выхлопную систему»,— заключает Мария Грабченко.