Российские ученые создали отечественный платина-кобальтовый катализатор для производства водорода из метана и разработали новый метод его синтеза, который в перспективе возможно использовать для создания других катализаторов. Исследованием, которое проводилось при поддержке Российского научного фонда, занимались ученые РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, Института нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН и Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН.
Водород ― один из самых перспективных видов топлива. Новый платина-кобальтовый катализатор в перспективе способен сделать водородную энергетику доступнее без дополнительной модернизации существующих процессов получения водорода, в которых, в основном, используют зарубежные катализаторы.
Ученые испытывали катализатор для производства водорода из смеси метана и углекислого газа — это парниковые газы, которые также составляют основу биогаза, в больших количествах формирующегося в процессе гниения отходов животноводства.
«Сегодня вопросы производства водорода крайне актуальны: во всем мире идет множество исследований и создается огромное количество катализаторов, демонстрирующих высокую эффективность. Наш ― один из них, но отличается особым методом синтеза и имеет некоторые особенности работы. Большинство подобных катализаторов требуют предварительного восстановления в токе водорода при высокой температуре. Наш катализатор начинает работать без предварительного восстановления. Кроме того, на нем не образуются отложения углерода, которые приводят к потере активности. Эти преимущества есть у многих зарубежных аналогов, однако в России подобных катализаторов ранее не создавали», ― рассказал порталу «Научная Россия» профессор кафедры общей и прикладной химии Губкинского университета Алексей Локтев.
При создании подобных катализаторов традиционными методами подходящий носитель (оксиды алюминия, магния, кремния и др.) пропитывают солями металлов (никеля, кобальта, платины и т.д.). Особенность нового метода в том, что носитель на основе оксидов магния-алюминия пропитывался раствором заранее синтезированного комплексного соединения, содержащего платину и кобальт, с последующим прокаливанием. Ранее такой метод не применялся и потенциально его возможно использовать для синтеза других катализаторов.
Разработчики создали катализатор и продемонстрировали его высокую эффективность и стабильность на лабораторном уровне. Для масштабирования и широкого внедрения материала необходимо проводить пилотные испытания с более высокой загрузкой катализатора. Сейчас в процессах производства водорода из метана широко используют зарубежные катализаторы, которые потенциально возможно заменить отечественным аналогом.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
Фото: Мария Коновалова / РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
