Ученые РФ разработали экологичную методику производства катализаторов-цеолитов

Исследователи из России разработали энергоэффективную и экологичную технологию создания катализаторов на базе цеолитов, пористых аналогов природного минерала цеолита, для химической промышленности и фармацевтики. Новый подход позволяет сократить время получения цеолитного материала с 72 до 12 часов и повысить его каталитическую активность, сообщила пресс-служба НИТУ МИСИС.

«Один из ключевых результатов — получение цеолита с так называемой чистой фазой. Это означает, что в образце присутствует только ферриерит без посторонних примесей. Такой материал обладает предсказуемыми и воспроизводимыми свойствами, что критически важно для его эффективного применения в катализе», — пояснила доцент кафедры общей и неорганической химии НИТУ МИСИС Марина Тер-Акопян, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Разработанный Тер-Акопян и ее коллегами материал относится к числу так называемых ферриеритов, одному из подклассу цеолитов — пористых минералов на базе соединений алюминия и кремния, обладающих высокой абсорбционной способностью. Они широко применяются сегодня при разработке систем очистки воды, в химической промышленности и во многих других отраслях экономики.

Как отмечают исследователи, ферриериты особенно интересны для создания катализаторов, ускоряющих производство диметилэфира и реакции с участием углеводородов. Этому мешает то, что данный класс цеолитов очень сложно и затратно производить с энергетической точки зрения: традиционный способ их синтеза с термическим нагревом требует до десяти дней кристаллизации при высокой температуре.

Российские ученые обнаружили, что процесс кристаллизации цеолитов-ферриеритов можно ускорить примерно в шесть раз, если обрабатывать исходную массу реагентов при помощи пучков микроволнового излучения. Подобный подход позволяет сократить цикл производства цеолитов до 12 часов, а также при этом улучшить микропористую структуру материала и другие его характеристики, важные для работы катализаторов.

В частности, проведенные учеными опыты показали, что полученные ими ферриериты столь же хорошо ускоряли реакции по производству одной из молекул из класса бензодиазепинов, широко применяемых при производстве успокаивающих средств, как и цеолиты, полученные традиционным способом. Также данный материал может применяться для производства топлива и систем очистки газов и жидкостей, подытожили исследователи.