​Группа учёных лаборатории каталитических исследований химического факультета Томского государственного университета в рамках проекта, поддержанного РНФ, создала новый полифункциональный материал, сочетающий свойства сорбента и катализатора. Разработка химиков поможет решать экологические проблемы: новый катализатор способен улавливать и нейтрализовывать толуол, бензол, метанол и другие опасные вещества промышленных сбросов и выхлопных газов автотранспорта. Фундаментальные основы создания катализаторов для улучшения экологии учёные представили в обзорной статье, которую опубликовал один из самых престижных мировых журналов в области катализа Applied Catalysis B: Environmental (Q1). 

– В статье мы проводим системный анализ последних исследований в области создания и применения Pt-CeO2 композитов, – говорит старший научный сотрудник ЛКИ ХФ ТГУ Михаил Салаев. – Взаимодополняющие свойства частиц платины и оксида церия позволяют использовать эти материалы и в экологическом катализе, например, в реакциях нейтрализации широкого ряда легколетучих органических соединений, сажи, нитроароматики, а также для утилизации углекислого газа и фотокаталитических процессов. В статье обсуждаются современные методы конструирования таких материалов, влияние этих методов на свойства частиц платины, поверхности оксида церия, а также на природу и структуру активных центров. 

На основе фундаментальных данных в рамках проекта РНФ (грант № 18-73-10109), направленного на разработку катализаторов на основе наночастиц серебра, платины и оксида церия, химики ЛКИ ТГУ создали новый материал. Учёным удалось подобрать комбинацию Ag-CeO2/SBA-15 (оксид кремния с упорядоченной структурой), которая не содержит дорогостоящих металлов (платины, палладия и золота), но при этом позволяет решать проблему улавливания и последующей нейтрализации вредных веществ намного эффективнее. Эти конкурентные преимущества расширяют возможности использования нового материала для решения проблемы выброса вредных веществ в воздух. 

ХФ ТГУ.jpg 

– Особенно актуальна эта проблема при так называемом «холодном старте» двигателя автомобиля, когда в окружающую среду выделяется наибольшее количество опасных веществ, – объясняет руководитель проекта, старший научный сотрудник ЛКИ ХФ Григорий Мамонтов. – Наш материал позволяет улавливать эти соединения при температуре окружающей среды, а затем нейтрализовать до безопасных веществ при последующем прогреве каталитического блока автомобиля до 150–250°C. Этот подход может быть использован и для очистки промышленных сбросовых газов от летучих органических соединений. Катализаторы, разрабатываемые в ходе фундаментальных исследований, можно будет адаптировать под конкретную практическую задачу по очистке воздуха. ​

Стоит отметить, что грязный воздух все чаще приводит к развитию респираторных, инфекционных, сердечно-сосудистых заболеваний и многих других патологий у детей и взрослых. Использование новых технологий и продуктов, создаваемых учёными, способно значительно уменьшить его негативное влияние на окружающую среду и здоровье человека. 

Добавим, что химики ТГУ создают катализаторы для самых разных целей. Например, в настоящее время на ХФ идёт работа над созданием нового класса каталитических материалов – фотокатализаторов, использующих солнечный свет. Их применение выгодно экономически, поскольку не требует высоких температур и давления. Главным условием действия таких материалов является наличие естественного света или его имитации. Фотокатализаторы могут стать основой для разработки новых подходов в энергосберегающей и экологически безопасной энергетике, переработке углеводородного сырья в ценные органические соединения, необходимые для химической, фармацевтической, пищевой и других отраслей промышленности.

Applied Catalysis B: Environmental – высокорейтинговый журнал, входящий в топ-10% журналов в области катализа, в частности, экологического катализа (импакт-фактор 16,683 (Q1), предметный рейтинг в областях Chemical Engineering и Environmental Science). Авторы статьи «Pt–CeO2-based composites in environmental catalysis: A review» – молодые учёные ЛКИ ХФ Михаил Салаев, Арина Салаева, Тамара Харламова, Григорий Мамонтов. 

Источник: www.tsu.ru

Похожие новости

  • 21/12/2020

    Учёные РФ и Франции выяснят, как пожары могут изменить экосистемы мира

    ​​Двое молодых учёных ТГУ – сотрудники лаборатории «БиоГеоКлим» Артём Лим и Дарья Кузьмина на протяжении двух месяцев работали в одном из ведущих научных центров Франции – Обсерватории Миди-Пиринейз.
    464
  • 24/02/2021

    Цитируемые учёные ТПУ: подземные воды Забайкалья, свойства Шлемника и донные осадки моря Лаптевых

    Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за январь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 90, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 6,479.
    323
  • 19/11/2020

    Цитируемые ученые ТПУ: «умные» удобрения, ферритовая керамика и наносеребро

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за октябрь. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 57, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 7,246.
    990
  • 11/12/2020

    Почему земля вкусная: ученые ТПУ ищут "рецепт" от загадочных болезней

    ​​​Ученые Томского политеха (ТПУ) отправились в экспедицию на Алтай, где будут методами биогеохимии изучать причины геофагии (поедания почвы) животных. Такие исследования прошли в Приморье и предстоят в Забайкалье, в комплексе они расскажут, как окружающая среда и геология местности влияют на живые организмы.
    586
  • 29/12/2020

    Наталья Гусева: «2020 год потребовал самоотверженности и готовности к переменам»

    ​Директор Инженерной школы природных ресурсов ТПУ Наталья Гусева поделилась результатами, которых достиг коллектив школы в 2020 году, и рассказала о целях и задачах на будущий год.​   Уходящий год стал точкой отсчета новой реальности для всего мира, и, чтобы в нее «встроиться», нам пришлось многое пересмотреть и изменить в своей деятельности.
    1048
  • 23/12/2020

    Директор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Марина Трусова: «Все силы и средства идут на развитие школы»

    ​​О главных событиях и достижениях 2020 года и планах на будущее рассказала директор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Марина Трусова.    Мегагранты Год для коллектива нашей школы был ярким и богатым на события.
    512
  • 03/09/2019

    Как натравить микробы на пластмассу

    ​Сразу несколько лабораторий в разных частях света бьются над созданием живых существ, способных поедать пластик. На кону два вопроса. Кто спасет нас от мусорного засилья — бактерии, грибы или черви? И кто первым добьется технологического прорыва? «Огонек» присмотрелся к шансам России в этой очищающей гонке.
    1205
  • 10/03/2021

    Изучение планктона цифровой голографической камерой поможет экологии

    Ученые лаборатории радиофизических и оптических методов изучения окружающей среды РФФ ТГУ нашли способ определять загрязнения водоемов по планктону. Основной инструмент – цифровая голографическая камера.
    389
  • 15/12/2020

    Международная команда физиков изучила радиационные свойства озона

    ​​Полученные результаты помогут осуществлять контроль качества озонового слоя, который участвует в формировании атмосферы и климата Земли, влияет на качество воздуха, охраняет планету от жесткого ультрафиолетового излучения.
    615
  • 15/12/2020

    Результаты исследований для Арктики представят студенты ТПУ на научной сессии ЮНЕСКО

    ​​​Студентки Инженерной школы природных ресурсов Томского политехнического университета Алина Орлова и Ирина Оберемок выступят на научной сессии «Молодые лидеры науки – 2020», организованной Международным центром компетенций в горнотехническом образовании под эгидой ЮНЕСКО.
    647