Катализатор — ускоряющее реакцию химическое вещество — состоит из двух частей: условного нейтрального носителя и нанесенной на него активной фазы, которая воздействует на реакцию. Химики ИШХБМТ в качестве активного вещества использовали никель, для носителя — разработанные учеными ИШЭ композитные материалы на основе карбидов металлов.
Руководитель проекта, профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Алексей Пестряков отметил, что катализаторы для утилизации углекислого газа должны обладать такими свойствами как активность и селективность – они должны быстро перерабатывать СО2 в необходимый целевой продукт с минимальным образованием побочных продуктов.
«Еще одно важное качество таких катализаторов — стабильность, то есть способность не разрушаться при нагревании, механическая прочность, а также устойчивость к закоксовыванию, которое снижает их эффективность. Мы предполагаем, что наши карбиды позволят решить эту проблему, поскольку они являются стабильными как носители», — сообщил он.
На практике это будет выглядеть следующим образом: через слой катализаторов в реакторе пропускается реакционная смесь, содержащая углекислый газ. В процессе при определенной температуре и давлении СО2 превращается в полезные химические вещества, такие как синтез-газ, метанол, циклические карбонаты.
Как рассказал Пестряков, перспективный и интересный для промышленных партнеров метод – утилизация СО2 путем закачки углекислого газ в выработанные месторождения. Разработкой таких методов занимаются ученые ИШПР.
«Эти методы не всегда можно применять из-за проблем с транспортировкой СО2 к труднодоступным месторождениям. Каталитическое направление исследования, которое ведется специалистами ИШХБМТ, связано с переработкой углекислого газа. Применение катализаторов позволяет ликвидировать выбросы СО2 в любом месте и превращать его в ценные химические продукты», — уточнил он.
На следующем этапе исследования научная группа планирует подобрать химический состав катализаторов, который позволит увеличить срок их службы, а также снизить температуру процесса переработки СО2 в целевые продукты и оптимизировать технологические условия процесса, включая давление и скорости потоков.
Исследование проводится при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030» в рамках национального проекта «Наука и университеты».
