Сотрудники Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН разработали инновационный способ безопасной утилизации поливинилхлорида (ПВХ) и предложили метод получения катализатора, который по своим свойствам лучше, чем используемые в промышленности аналоги. В отличие от существующих способов переработки, допускающих наличие загрязняющих веществ, новая технология экологически безопасна, а полученные продукты могут применяться в качестве ингредиентов для производства синтетического топлива. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда.
При пиролизе ПВХ формируются газообразные, твердые и жидкие продукты. Ключевой сложностью является наличие неиспользованных атомов хлора. Это делает жидкие продукты переработки непригодными для повторного использования, поскольку они обладают токсичностью и способны вызывать коррозию оборудования. Новосибирские ученые, используя никель-молибден-сульфидный катализатор, предназначенный для удаления серы из органических соединений, установили, что он также способствует удалению хлора при утилизации ПВХ. В ходе этого процесса опасное органическое соединение трансформируется в безопасную неорганическую соль, которая впоследствии извлекается из смеси.
«Выбор катализатора для реакции, которая недостаточно хорошо изучена, представляет собой сложную задачу, решение которой может занять годы. Нам же это удалось сделать с первой попытки. Примененный нами никель-молибден-сульфидный катализатор используется для удаления серы из нефти и входит в число трех наиболее распространенных в промышленности. Он выпускается в больших объемах, хорошо изучен, однако мы синтезировали его новым способом – осаждением в среде сверхкритического CO2. Катализатор, полученный с помощью нашей методики, превосходит промышленные аналоги по своим характеристикам при переработке ПВХ, – сообщил «Научной России» автор исследования, младший научный сотрудник Отдела физико-химических исследований на атомно-молекулярном уровне ИК СО РАН Александр Романов.
Получив результаты экспериментов с модельными соединениями, подобными пиролизному маслу или твердому ПВХ, ученые приступили к анализу результатов испытаний с реальными объектами. В результате может быть разработана технология, позволяющая существенно уменьшить выбросы вредных веществ в атмосферу и окружающую среду.
Поливинилхлорид является одним из наиболее часто используемых полимеров. В России ежегодно производится приблизительно 1 миллион тонн ПВХ, используемого для производства труб, оконных профилей, напольных покрытий, изделий для медицины и других продуктов.
Материал создан при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Фотография предоставлена пресс-службой ФИЦ «Институт катализа СО РАН»