Свежее
КТК после 20 мая запустит НПС «Кропоткинская» на Кубани после ремонта из-за атаки БПЛАЧешский НПЗ начал перерабатывать нефть, поступающую по трубопроводу TALБелоярская АЭС получила лицензию Ростехнадзора на размещение ядерной установки БН-1200МВенгрия и Словакия хотят сохранить исключения из санкций ЕС против нефти из РФНа Калининской АЭС досрочно завершен плановый ремонт ЭБ-2РФ предложила заключить межправсоглашение с Индией по поставкам коксующегося угля
Ученые ФИЦ «Институт катализа СО РАН» при поддержке РНФ создали катализаторы для производства изобутилена — популярного компонента для химической промышленности. Им удалось решить проблемы дороговизны и токсичности, которые есть в существующих системах. Доля выхода изобутилена составила рекордные 45%. Эта разработка актуальна в условиях снижения отечественного рынка производства изобутилена.
Ситуация на рынке
Изобутилен — один из самых востребованных продуктов для химической промышленности. На его основе производят растворители, аэрозоли, хладагенты, полимеры, повышают качество топлив, производят другие ценные для химпрома компоненты.
Объем мирового рынка изобутилена и его производных растет: в 2023 году он оценивался в $28.6 млрд, а к 2030 году прогнозируется достижение $38.9 млрд. Среднегодовой темп роста — 4.5%.
Несмотря на мировой рост, в России наблюдается обратная ситуация — из-за ковидных трудностей и последующих санкций объем производства снизился с 2019 года на 30%. Особенно сильно это сказалось на бутилкаучуке — ключевом компоненте для автомобильной промышленности. В связи с этим, отечественные технологии получения изобутилена критически важны.
Оксид циркония — доступный и нетоксичный
Сейчас в производстве изобутилена методом дегидрирования изобутана используют два типа катализатора — на основе платины и хрома. И у них есть заметные недостатки. «Платиновые катализаторы обладают достаточно высокой стоимостью, тогда как хромсодержащие катализаторы высокотоксичны. Поэтому исследователи прикладывают значительные усилия в поиске новых эффективных и, в то же время, недорогих и экологически безопасных катализаторов дегидрирования», — рассказывает младший научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН Александр Нашивочников.
И тут, по словам ученого, на сцену «выходит» оксид циркония. Долгие годы его исследовали в дегидрировании, но как носитель катализатора. И совсем недавно было обнаружено, что он проявляет собственную высокую активность, не уступая промышленным катализаторам, но при этом доступен и не токсичен.
Оксид циркония интересен тем, что работает сам по себе — ему не нужен носитель. Он активен за счет кислородных вакансий — чем больше активных центров дегидрирования, тем он эффективнее работает. Ученые с помощью лазера синтезировали в восстановительной атмосфере системы с увеличенным числом кислородных вакансий, запустили реакцию дегидрирования изобутана и получили один из самых высоких описанных в литературе результатов — 45% выхода изобутилена.
«Лазером катализатор пока еще никто не синтезировал. Мы занимаемся дизайном наноматериалов, и собираем и разбираем наши системы как кубики. Мы решили попробовать испарить материал в восстановительной атмосфере и создать как можно больше нужных нам кислородных вакансий. И это дало результат: очень большой рост активности катализатора, полученного в атмосфере гелия и водорода», — отмечает ученый.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ и Правительства Новосибирской области (№ 24-23-20066).
Мы в телеграм:
Подпишитесь на наш Telegram Канал
КТК после 20 мая запустит НПС «Кропоткинская» на Кубани после ремонта из-за атаки БПЛА
Об этом заявил глава компании Николай Горбань.
Чешский НПЗ начал перерабатывать нефть, поступающую по трубопроводу TAL
Ежегодно республика рассчитывает получать этим путем до 8 млн т…
Белоярская АЭС получила лицензию Ростехнадзора на размещение ядерной установки БН-1200М
Подготовительный период сооружения энергоблока с реактором IV поколения БН-1200М начнется…
Венгрия и Словакия хотят сохранить исключения из санкций ЕС против нефти из РФ
Заявил премьер-министр Венгрии Виктор Орбан, выступая на пресс-конференции после встречи…
На Калининской АЭС досрочно завершен плановый ремонт ЭБ-2
Энергобок выведен на номинальный уровень мощности в 1000 МВт.
РФ предложила заключить межправсоглашение с Индией по поставкам коксующегося угля
А также зафиксировать объемы поставок энергетического угля для развития экспорта…