​Ученые Института катализа СО РАН разработали гопкалитовый катализатор нового поколения на основе тройного оксида меди, марганца и серебра для окисления угарного газа. Новое соединение эффективно работает в условиях влажности, чего раньше не удавалось добиться. В перспективе разработка упростит и удешевит создание каталитических блоков для пожарных систем, промышленных процессов и средств защиты органов дыхания. 

Гопкалитовый катализатор представляет собой смесь оксидов меди и марганца, модифицированную благородным металлом, как правило, серебром. Он широко применяется для нейтрализации монооксида углерода (CO), который опасен для здоровья и жизни человека — при содержании в воздухе около 1% угарного газа наступает удушье. Одна из проблем использования гопкалита — его дезактивация в условиях высокой влажности. Ученые из ИК СО РАН решили эту проблему, получив новую структуру тройного оксида. 

«Мы получили соединение из меди, марганца и серебра, которое сохраняет высокую активность в реакции окисления CO во влажных условиях при комнатной температуре, то есть продолжает работать в присутствии паров воды. У нашего соединения уникальная кристаллическая структура, которая описывается термином «делафоссит» — в такой структуре могут быть комбинации различных металлов, но их взаимное расположение изначально определено. Традиционно гопкалит получали из механической смеси оксидов каждого элемента. Нам удалось собрать тройной оксид, «конструктор» с определенным расположением атомов, где кислород одновременно связан с атомами серебра, меди и марганца», — рассказал автор разработки, научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН, кандидат химических наук Дмитрий Свинцицкий. 

Гопкалит применяется в противогазах, в пожарных системах, для обеспечения безопасности в закрытых помещениях, в том числе на подводных лодках и космических станциях. Дожигание угарного газа необходимо в промышленных процессах, например, при производстве этилена. Также гопкалит нужен для эффективной работы фотокаталитических систем, которые очищают воздух от органических летучих соединений. 

Для стабильной работы традиционного гопкалитового катализатора можно использовать осушитель, который требует постоянного контроля, регенерации или замены. Новый тип гопкалита позволит упростить и удешевить такие системы. 

«Если есть дешевый катализатор, который и так работает в присутствии паров воды, то приложения будут иметь более простую конструкцию, будут меньше в размерах и проще в обслуживании», — отметил ученый. 

Сейчас ученые детально исследуют новый тройной оксид — получают соединение разными способами, изучают с помощью физических методов и наблюдают за его поведением в различных реакционных условиях. В дальнейшем планируется разработать способы нанесения катализатора на различные носители. 

Разработка нового поколения гопкалитового катализатора для влажного низкотемпературного окисления СО получила президентский грант для поддержки молодых российских ученых — кандидатов наук в объеме 1,2 млн рублей. ​

Источники

Сибирские ученые разработали катализатор для нейтрализации угарного газа
Infopro54.ru, 04/02/2021
Ученые ИК СО РАН получили новый тип катализатора для эффективной нейтрализации угарного газа
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 04/02/2021
Сибирские ученые нашли способ эффективной нейтрализации угарного газа
Sibnet.ru, 04/02/2021
Ученые ИК СО РАН получили новый тип катализатора для эффективной нейтрализации угарного газа
Институт катализа им.Г.К.Борескова (catalysis.ru), 04/02/2021
Создан новый тип катализатора для нейтрализации угарного газа
ТАСС, 04/02/2021
Ученые получили новый тип катализатора для эффективной нейтрализации угарного газа
Научная Россия (scientificrussia.ru), 04/02/2021
Новосибирские химики разработали катализатор для противогаза, который может работать во влажной среде
Seldon.News (news.myseldon.com), 04/02/2021
Создан новый тип катализатора для нейтрализации угарного газа
Яндекс.Новости (yandex.ru/news), 04/02/2021
Ученые получили новый тип катализатора для эффективной нейтрализации угарного газа
Национальная ассоциация нефтегазового сервиса (nangs.org), 04/02/2021
Ученые Института катализа СО РАН разработали катализатор нового поколения
RccNews.ru, 04/02/2021
Ученые ИК СО РАН получили новый тип катализатора для эффективной нейтрализации угарного газа
News-Life (news-life.pro), 04/02/2021
Ученые ИК СО РАН разработали катализатор для эффективной нейтрализации угарного газа
Интерэнерго (ieport.ru), 06/02/2021
Катализатор для эффективной нейтрализации угарного газа в условиях высокой влажности
XX2 век (22century.ru), 05/02/2021
Российские ученые разработали новый катализатор для нейтрализации угарного газа
Центральная Служба Новостей (csn-tv.ru), 05/02/2021

Похожие новости

  • 11/01/2021

    Достижения и открытия большой науки

    — Специалисты Института ядерной физики имени Г. И. Будкера, Института химии твердого тела и механохимии, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН разработали и испытали прототип детектора на основе нанокомпозитного материала.
    365
  • 24/04/2018

    Как сделать жилье более доступным и экологичным?

    ​​Дом - это что-то теплое, уютное и, на первый взгляд - очень консервативное. Но на самом деле и строительство попевает за техническим прогрессом. Как сделать жилье более доступным, дешевым, экологичным? Мы создали краткий обзор тенденций и технологий будущего, которые появляются уже сейчас.
    2006
  • 24/12/2019

    Выбор РИА Новости: главные достижения российской науки 2019 года

    ​Ученые в России в нынешнем году получили знаковые результаты в самых разных областях – от астрономии до археологии, причем многие достижения имеют выходы на практическое применение. Примечательно, что существенную лепту здесь внесли не только признанные научные центры, но и ведущие отечественные вузы.
    2451
  • 15/07/2020

    Два молодёжных гранта РНФ - от палеолита до бронзы

    Фонд РНФ поддержал два проекта археологов ИАЭТ СО РАН. Грант в конкурсе «инициативные проекты молодых ученых» получила старший научный сотрудник, кандидат исторических наук Марина Нестерова. Грант в конкурсе «молодежные научные группы» – 8 ученых под руководством научного сотрудника, кандидата исторических наук Натальи Белоусовой.
    866
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    925
  • 21/01/2021

    Немецкие физики работают над детектором для коллайдера Супер С-тау фабрика

    ​Специалисты Гисенского университета имени Юстуса Либиха (Германия) участвуют в разработке одной из систем детектора для проекта электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика Института ядерной физики им.
    606
  • 14/03/2019

    ИАиЭ СО РАН и ИК СО РАН принимают участие в Международной выставке инноваций HI-TECH в Санкт-Петербурге

    ​12 марта 2019 года в КВЦ «ЭКСПОФОРУМ» в Санкт-Петербурге открылась Международная выставка инноваций HI-TECH.  В этом году выставка собрала более 200 участников из 7 стран, в числе которых Германия, Италия, Чехия, Республика Беларусь, Индия, Китай, Турция и более 20 регионов России.
    905
  • 29/04/2019

    Команда российских ученых выдвинула гипотезу о существовании жизни на Венере

    Ученые из Института космических исследований РАН, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН и НГУ выдвинули гипотезу о существовании жизни на Венере. К таким выводам исследователей привела новая обработка панорамных изображений поверхности Венеры, полученных советскими аппаратами «Венера-9», «Венера-10», «Венера-13» и «Венера-14» в 1975—1982 годах.
    2289
  • 09/02/2021

    Наука для экономики. Чем живёт сфера открытий в Омске

    Омский научный центр создан в регионе чуть больше 30 лет назад. Появление центра стало промежуточным этапом развития омской академической науки. Разработки  омских учёных стартовали много раньше: сначала появились лаборатории и филиалы институтов Новосибирского академгородка.
    387
  • 13/10/2020

    Почему Энергопарк остается недостижимой мечтой? Часть 3

    ​Часть 1. Почему Энергопарк остается недостижимой мечтой? Часть 2. Грозит ли программе "Академгородок 2.0" "электрический шок"? В последние годы жители Новосибирска столкнулись с новой напастью: с наступлением тепла на город периодически накатывает волна тошнотворных запахов.
    741