Российские ученые разработали новый тип палладиевого катализатора, для создания которого используются отходы переработки растительного сырья. Разработка помогает решить давнюю проблему в промышленной химии — эффект так называемого «мертвого металла», при котором наночастицы палладия блокируются в порах носителя и перестают участвовать в реакции.
Исследование провели специалисты из Университета МИСИС, Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Южно-Российского политеха, Сколтеха и Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. В основе их подхода — использование жидких гуминов, побочного продукта производства фурановых соединений из растительной биомассы. Ученые смешали гуминовые вещества с меламином, богатым азотом, и подвергли смесь термообработке, в результате чего получился углеродный носитель с низкой пористостью и высоким содержанием азота.
Такая структура позволила равномерно распределить наночастицы палладия на поверхности и повысить их доступность в химических реакциях. Это значительно улучшило эффективность катализа и повысило устойчивость материала к многократному использованию.
Мы предложили не просто решение одной из проблем гетерогенного катализа, а подход, превращающий промышленные отходы в ценное возобновляемое сырье. Это еще один шаг к устойчивому развитию и экономике замкнутого цикла.
- Евгений Колесников, инженер научного проекта кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов Университета МИСИС
Новый катализатор может быть применён в производстве фармацевтических препаратов, красителей, пестицидов и других химикатов. Материал превосходит традиционные аналоги по активности и стабильности, что делает его перспективным для масштабного промышленного применения. Подробности работы опубликованы в журнале ChemSusChem.
Источник: Минобрнауки РФ
Фото: НИТУ МИСИС
