Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) синтезировали новый катализатор на основе никеля и карбида вольфрама для переработки углекислого газа и метана — парниковых газов, в синтез-газ. Он позволяет поддерживать высокие показатели конверсии реагентов и высокий выход продукта реакции на протяжении длительного времени его эксплуатации.
Переработка парниковых газов в синтез-газ осуществляется методом углекислотной конверсии метана (УКМ). На выходе этот процесс дает сырье для получения метанола, диметилового эфира и жидких углеводородов. Как пояснила соавтор исследования Светлана Кузнецова, технология решает две задачи: утилизацию парниковых газов и получение сырья. Ключевой проблемой для ее внедрения до сих пор было отсутствие эффективного и стабильного катализатора.
В процессе углекислотной конверсии метана инновационный материал показал высокую активность, устойчивость к окислению и минимальное коксование — около 1% за 200 часов работы.
Мы синтезировали катализатор, который сочетает в себе высокоактивный и недорогой никель со стабильным соединением карбида вольфрама. Синергетический эффект компонентов позволил получить материал с более высокой активностью и устойчивостью к окислению и образованию углеродистых отложений в процессе УКМ, чем традиционные никель- и кобальтосодержащие катализаторы на оксидных носителях и индивидуальные карбиды вольфрама и молибдена.
Продукт продемонстрировал повышенную активность и стабильность в реакции по сравнению с аналогами и может стать альтернативой дорогим и труднодоступным материалам. Дальнейшая работа направлена на оптимизацию состава катализатора для получения идеального соотношения водорода и монооксида углерода в синтез-газе. Исследование выполнено при поддержке программы «Приоритет-2030». Результаты опубликованы в журнале Materials.
Ранее Наука Mail писала о том, что российские ученые нашли новое решение для хранения водорода.
