Ученые Института катализа им. Г. К. Борескова (ИК, Новосибирск) создали катализаторы иерархического типа для переработки нефти, сообщает издание СО РАН “Наука в Сибири”.
Отмечается, что молекулы нефти имеют довольно большие размеры, сопоставимые с порами в катализаторе, поэтому даже одна застрявшая частица перекроет свободный доступ к большому количеству активных центров, что повлечет за собой остановку всего процесса. “Для решения этой проблемы ученые ИК предложили усовершенствовать транспортную систему пор: проложить дополнительно более широкие туннели, благодаря которым молекулярные пробки просто не будут образовываться. Такую структуру, где поры сильно отличаются по размеру и выполняют разные функции (например, большие обеспечивают доставку молекул, маленькие – протекание каталитических реакций), называют иерархической”, – говорится в сообщении.
Для создания иерархической структуры исследователи использовали шарики полистирола (органический полимер) размером всего 100 нанометров. На первом этапе эти шарики смешиваются с материалом катализатора, заполняющего пространство между ними, чтобы сформировать своеобразный скелет материала. Далее полученный образец подвергается высокотемпературной обработке, в таких условиях материал катализатора затвердевает, а полистирол сгорает до углекислого газа. На месте шариков остаются пустоты, которые, объединяясь, образуют новые транспортные пути.
“Предварительные испытания показали, что иерархические катализаторы работают в несколько раз дольше обычных за счет отсутствия “молекулярных пробок” и доступности активных центров, поэтому внедрение этой разработки сибирских ученых в промышленность уже началось”, – отмечает издание.
Применение такого катализатора позволит также работать с нефтью низкого качества – обычно она очень вязкая, почти не текучая, содержит большое количество примесей и крупных органических молекул, быстро выводящих обычные катализаторы из строя. (nangs.org/Химия Украины и мира)