​Ученые из Института катализа СО РАН и Университета Барселоны разработали катализатор для снижения содержания угарного газа в атмосфере. Особенность этого катализатора в том, что он эффективно работает при температуре воздуха ниже нуля. В перспективе разработку можно будет использовать для нейтрализации вредных выбросов автомобильного транспорта и выбросов от ТЭЦ, которые работают на ископаемом топливе. 

Загрязнение воздуха в результате сжигания топлива — серьезная экологическая проблема. Присутствие оксидов азота, очень мелких частиц углерода и угарного газа (CO) в воздухе густонаселенных городов вредит здоровью человека и приводит к преждевременной смерти. Среди связанных с загрязнением воздуха заболеваний — болезни сердца, инсульт, рак легких. 

Большую часть вредных веществ, которые образуются при сжигании углеводородного топлива, нейтрализуют каталитические конвертеры. Трехкомпонентные автомобильные катализаторы обезвреживания выхлопных газов превращают оксиды азота, монооксид углерода и несгоревшие остатки углеводородов в безвредные молекулярный азот, воду и углекислый газ. Но значительная доля выбросов происходит при холодном запуске двигателя, так как катализаторы не работают при низких температурах. 

 

Для решения этой проблемы группа ученых под руководством профессора, доктора химических наук Андрея Боронина из Института катализа СО РАН исследует каталитические свойства сложных наноструктурированных материалов на основе комбинаций металлов и оксидов. 

«Мы сосредоточили внимание на платино-цериевой комбинации, способной начать окисление угарного газа (CO) уже при - 50 °C. Эту необычайную низкотемпературную активность мы достигли за счет нанесения атомов и кластеров платины на наноструктурированный диоксид церия. Ключом к пониманию характеристик этих очень активных материалов является синергизм, или взаимное усиление, между оксидным носителем и хорошо распределенной окисленной платиной. Мы можем идентифицировать активные состояния этих компонентов с помощью спектроскопических методов, но для описания их конкретной роли требуются специальные вычислительные модели», — пояснил профессор Андрей Боронин. ​

 
На графике: кривые активности катализатора в зависимости от количества платины 

Теоретическое моделирование проводила группа профессора ICREA (Catalan Institution for Research and Advanced Studies) Константина Неймана в Университете Барселоны. 

«С помощью квантово-химических расчетов на высокопроизводительных компьютерах мы можем моделировать эти сложные материалы и расшифровывать роль каждого компонента в достижении уникальных каталитических характеристик, измеренных экспериментально», — отметил научный сотрудник лаборатории, доктор Альберт Бруш. 

Помимо нейтрализации автомобильных выхлопов разработанный катализатор в перспективе можно будет применять для очистки воздуха от выбросов ТЭЦ.  

«Полученные материалы также можно использовать для окислительного снижения выбросов загрязняющих веществ, производимых стационарными источниками, такими как электростанции, работающие на ископаемом топливе», — добавил профессор Нейман. 

Проведенное исследование — важный шаг в разработке каталитических материалов для низкотемпературной окислительной нейтрализации загрязняющих веществ. Однако пока их широкому применению препятствует высокое содержание платины. По словам профессора Боронина, сейчас ученые работают над достижением таких же высоких показателей каталитической активности, но при сниженном содержании драгоценного металла. 

Совместное исследование опубликовано в одном из самых престижных журналов по катализу Applied Catalysis B: Environmental (импакт-фактор 16,6).​​ 


Источники

Ученые из России и Испании создали катализатор для снижения уровня угарного газа при низких температурах
Наука в Сибири (sbras.info), 02/03/2021
Российские и испанские ученые создают катализатор для снижения уровня угарного газа
НьюИнформ (newinform.com), 02/03/2021
Катализатор для снижения уровня угарного газа создали при участии российских ученых
Политэксперт (politexpert.net), 02/03/2021
Российские и испанские ученые создают катализатор для снижения уровня угарного газа
Golfstriminfo (golfstriminform.ru), 02/03/2021
Ученые создали катализатор для снижения уровня угарного газа при низких температурах
Научная Россия (scientificrussia.ru), 02/03/2021
Новосибирские ученые разработали уникальный катализатор для снижения угарного газа
Новая Сибирь (newsib.net), 02/03/2021
Катализатор для снижения уровня CO создан при участии российских ученых из Новосибирска
Регион online (news-r.ru), 03/03/2021
Сибирские ученые разработали катализатор для уничтожения вредных выхлопов при -50 °C
Томск.ру (tomsk.ru), 03/03/2021
Новосибирские ученые создали катализатор для снижения выбросов в атмосферу
Atas.info, 03/03/2021
Новосибирские ученые создали устройство для снижения вредных выбросов
РБК (nsk.rbc.ru), 03/03/2021
Созданный в Новосибирске катализатор решит проблему автомобильных выхлопов
Экономика сегодня (rueconomics.ru), 03/03/2021
Ученые из Сибири и Испании создали катализатор для снижения уровня вредных выбросов
Деловой квартал Новосибирск (nsk.dk.ru), 03/03/2021
Сибирские ученые разработали катализатор для уничтожения вредных выхлопов при -50 °C
Gorodskoyportal.ru/tomsk, 03/03/2021
Российские и испанские ученые создали катализатор для снижения уровня угарного газа
TerrNews.com, 03/03/2021
Ученые из России и Испании создали катализатор для снижения уровня угарного газа при низких температурах
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 03/03/2021
Созданный в Новосибирске катализатор решит проблему автомобильных выхлопов
Russia24.pro, 03/03/2021
Ученые создали катализатор для снижения уровня угарного газа в атмосфере
The world news (theworldnews.net), 04/03/2021
Ученые создали катализатор для снижения уровня угарного газа в атмосфере
ИА Regnum, 04/03/2021
Российские и испанские ученые создали катализатор для снижения уровня угарного газа при низких температурах
Neftegaz.ru, 04/03/2021
Нейтрализующие вредные выбросы катализаторы разрабатывают в Новосибирске
ГТРК Новосибирск, 04/03/2021
Нейтрализующие вредные выбросы катализаторы разрабатывают в Новосибирске
Russia24.pro, 04/03/2021
Нейтрализующие вредные выбросы катализаторы разрабатывают в Новосибирске
Russian.city, 04/03/2021
Нейтрализующие вредные выбросы катализаторы разрабатывают в Новосибирске
RU24.pro, 04/03/2021
Нейтрализующие вредные выбросы катализаторы разрабатывают в Новосибирске
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 04/03/2021
Нейтрализующие вредные выбросы катализаторы разрабатывают в Новосибирске
Большой Новосибирск (polit-center.org), 04/03/2021
Нейтрализующие вредные выбросы катализаторы разрабатывают в Новосибирске
News-Life (news-life.pro), 04/03/2021
Ученые из России и Испании создали катализатор для снижения уровня угарного газа при низких температурах
RccNews.ru, 04/03/2021
Сибирские ученые обезвредят выхлопные газы в городах
Babr24.com, 05/03/2021
Как снизить выбросы в атмосферу при низких температурах
Навигатор (navigato.ru), 05/03/2021
Сибирские ученые обезвредят выхлопные газы в городах
Babr24.net, 05/03/2021
Для очистки воздуха
Навигатор (navigato.ru), 19/03/2021
Очистительные процедуры: ученые нашли способ снизить выбросы при морозах
Новости 24/7 (news24-7.ru), 28/03/2021
Очистительные процедуры: ученые нашли способ снизить выбросы при морозах
Dp.ru, 28/03/2021
Очистительные процедуры: ученые нашли способ снизить выбросы при морозах
MSN (msn.com), 28/03/2021

Похожие новости

  • 30/08/2018

    «Технопром-2018»: какие инновации появятся в медицине в ближайшем будущем?

    ​О планах и первоочередных задачах рассказали ведущие научно-исследовательские центры и производственные компании. 29 августа соглашение о сотрудничестве подписали Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии (ННИИТО им.
    1475
  • 11/05/2021

    Новый способ приёма антибиотиков разработали новосибирские учёные

    ​​Новосибирские учёные разработали новый способ доставки антибиотиков в организм ─ эффективный и безболезненный. Они предлагают лекарства вдыхать. Разработанные ингаляторы существенно отличаются от тех, что есть на рынке.
    215
  • 16/04/2021

    Разработки самого высокого полета

     Каждый восьмой грант, получаемый учеными региона, посвящен аэрокосмическим исследованиям. Новосибирские ученые вносят большой вклад в освоение космоса: тренажер для стыковки космических аппаратов, технология для изготовления солнечных батарей на орбите и на Луне, катализаторы орто-пара-конверсии водорода, аэродинамические исследования перспективного российского многоразового космического корабля «Орел» — вот далеко не полный перечень разработок, рожденных в Сибири.
    708
  • 29/11/2019

    ИК СО РАН ведет исследования совместно с компанией «Татнефть»

    ​Ряд вопросов, актуальных для нефтегазохимического комплекса Республики Татарстан, был рассмотрен сегодня на заседании Совета директоров ОАО «Татнефтехиминвест-холдинг».  Заседание состоялось в Доме Правительства РТ, провел его Президент Республики Татарстан Рустам Минниханов.
    1484
  • 28/06/2021

    Химики Сибирского отделения РАН создали нетоксичные контрастные реагенты для МРТ

    ​​Ученые Новосибирского института органической химии (НИОХ) СО РАН совместно с Институтом химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН разработали нетоксичные для организма контрастные реагенты для проведения МРТ-диагностики.
    267
  • 12/02/2021

    АО «ЦПТИ» разработало цифровую модель центра с синхротроном последнего поколения «СКИФ»

    Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ», предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ») представил цифровую информационную модель Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), который будет построен под Новосибирском в 2023 году.
    810
  • 06/08/2020

    Шаг в «водородную эру» - интервью с молодым сибирским ученым Дмитрием Потемкиным

    ​Весной этого года сразу трое сотрудников Института катализа СО РАН стали лауреатами конкурса мэрии Новосибирска в сфере науки и инноваций среди молодых ученых. В их числе – кандидат химических наук Дмитрий Потемкин, чья работа связана с созданием катализаторов и технологий для водородной энергетики.
    950
  • 28/10/2020

    Российские ученые нашли экологически чистую замену углю

    Улучшить свойства доступных видов биотоплива смогли ученые Томского политехнического университета (ТПУ). По словам авторов, им удалось получить из торфа и отрубей экологически чистое топливо, не уступающее по эффективности бурому углю.
    1171
  • 26/05/2020

    Наука будущего: беспилотник на солнечных батареях, обрывы проволоки и молекулярные ножницы

    Как совмещать открытия в медицине и в космической сфере, чем бактериальная целлюлоза поможет экологии планеты и можно ли излечить от болезни, отредактировав ДНК, — в материале портала "Будущее России.
    1471
  • 29/08/2016

    В Новосибирске будут производить шагающие экзоскелеты для инвалидов

    ​Заместитель генерального директора по инновационному развитию "Инновационного медико-технологического центра" (Новосибирского медтехнопарка) Анатолий Аронов на круглом столе в рамках форума "Новосибирск- город безграничных возможностей" рассказал, что будут производить резиденты второй очереди медицинского промышленного парка.
    4043