Новосибирские ученые из Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН разработали катализаторы для получения синтез-газа — смеси монооксида углерода с водородом, который можно использовать как топливо в водородной энергетике.
Большинство применяемых для получения синтез-газа катализаторов — это металлы или их оксиды. Все металлы, за исключением ртути, — это твердые вещества, атомы которых упорядочены и находятся в углах кристаллической решетки определенной формы. На разных поверхностях кристаллических решеток химическая реакция идет по-разному: одни поверхности ее ускоряют, другие — замедляют или вовсе нейтрализуют.
Сибирские ученые разработали универсальный метод синтеза высокоактивных катализаторов. На металлической подложке определенной формы (сетка или пена, из которых можно формировать кольца, спирали, блоки, параллелепипеды) вырастили слой кристаллов оксида алюминия толщиной 50–60 миллионных долей метра.
Благодаря кристаллам, похожим на иглы ежа, удельная площадь поверхности подложки увеличилась, а структура стала пористой. С помощью такого катализатора — оксида платины, рутения, родия, никеля, кобальта — за то же время можно провести больше реакций, чем с использованием катализаторов с меньшей площадью поверхности.
Павел Снытников
заведующий отделом гетерогенного катализа Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН
В пористом покрытии, нанесенном нашим методом, каждый кристалл катализатора закреплен на металле, поэтому, когда он при нагреве расширяется, формируется устойчивая пористая структура с большой площадью поверхности.
Предложенные катализаторы стабильны при высоких температурах и позволяют конвертировать разные типы топлива, долго сохраняя каталитическую активность. В настоящее время разработку готовят к промышленным испытаниям.