Российские исследователи разработали отечественный катализатор на основе платины и кобальта для производства водорода из метана, а также новый метод его создания, который в будущем может быть применен для разработки других катализаторов. Работа, выполненная при финансовой поддержке Российского научного фонда, была проведена специалистами МГУ 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 считается одним из наиболее перспективных источников энергии. Разработка нового катализатора на основе платины и кобальта может сделать водородную энергетику более доступной, не требуя при этом модернизации существующих методов производства водорода, которые в основном используют импортные катализаторы.
Проводились испытания катализатора, предназначенного для производства водорода из смеси метана и углекислого газа — парниковых газов, являющихся также основными компонентами биогаза, который активно образуется при разложении отходов животноводства.
«В настоящее время вопросы водородного производства имеют первостепенное значение: по всему миру проводятся многочисленные исследования и разрабатываются катализаторы с высокой эффективностью. Наш катализатор — один из них, однако его отличает уникальный метод синтеза и определенные особенности функционирования. Многие подобные катализаторы нуждаются в предварительной активации в атмосфере водорода при повышенной температуре, в то время как наш начинает работать без этой процедуры. Также на нем не происходит образование отложений углерода, что предотвращает снижение активности. Подобные преимущества свойственны некоторым зарубежным аналогам, однако ранее в России не было создано катализаторов с аналогичными характеристиками, ― сообщил порталу «Научная Россия» профессор кафедры общей и прикладной химии Губкинского университета Алексей Локтев.
При изготовлении данных катализаторов традиционные подходы предусматривают пропитку носителя (оксидов алюминия, магния, кремния и других веществ) солями металлов (никеля, кобальта, платины и тому подобного). Новая методика отличается тем, что в качестве носителя используется материал на основе оксидов магния и алюминия, который пропитывается раствором заранее полученного комплексного соединения, содержащего платину и кобальт, после чего проводится прокаливание. До настоящего времени данный подход не использовался, однако существует потенциал для его применения в синтезе других катализаторов.
Созданный катализатор проявил высокую эффективность и стабильность в лабораторных условиях. Для увеличения объемов производства и внедрения материала требуется проведение пилотных испытаний с повышенной интенсивностью использования. В настоящее время для получения водорода из метана преимущественно применяются импортные катализаторы, которые потенциально могут быть заменены отечественной разработкой.
Новость создана при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Фото: Мария Коновалова, РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина