Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Naked Science

Нижегородские химики разработали новый способ очистки нефти с помощью энергии солнца

Разработанный учеными НИИ химии Университета Лобачевского полупроводник со структурой перовскита преобразует энергию солнца в химическую, существенно упрощая очистку нефти от серосодержащих соединений, которые вредят оборудованию нефтезаводов и снижают качество нефтепродуктов. Специальный полупроводник с вольфрамом и молибденом активируется обычным солнечным светом, в то время как его аналог – диоксид титана начинает работать только под действием ультрафиолета, используя лишь пять процентов солнечной энергии. Ученые лабораторий неорганических материалов и технологии высокочистых материалов разработали более простой состав полупроводника, научились синтезировать его в одну стадию, без потери эффективности, а также установили, что введение молибдена в состав фотокатализатора Bi2WO6 увеличивает активность соединения, расширяя диапазон поглощения видимого света. «Наши двухлетние исследования фотокатализа направлены на поиск альтернативного способа удаления сернистых соединений из жидких уг
   Нижегородские химики разработали новый способ очистки нефти с помощью энергии солнца / ©Getty images
Нижегородские химики разработали новый способ очистки нефти с помощью энергии солнца / ©Getty images

Разработанный учеными НИИ химии Университета Лобачевского полупроводник со структурой перовскита преобразует энергию солнца в химическую, существенно упрощая очистку нефти от серосодержащих соединений, которые вредят оборудованию нефтезаводов и снижают качество нефтепродуктов.

Специальный полупроводник с вольфрамом и молибденом активируется обычным солнечным светом, в то время как его аналог – диоксид титана начинает работать только под действием ультрафиолета, используя лишь пять процентов солнечной энергии.

Ученые лабораторий неорганических материалов и технологии высокочистых материалов разработали более простой состав полупроводника, научились синтезировать его в одну стадию, без потери эффективности, а также установили, что введение молибдена в состав фотокатализатора Bi2WO6 увеличивает активность соединения, расширяя диапазон поглощения видимого света.

   Авторы исследования / ©Пресс-служба ННГУ им. Лобачевского
Авторы исследования / ©Пресс-служба ННГУ им. Лобачевского

«Наши двухлетние исследования фотокатализа направлены на поиск альтернативного способа удаления сернистых соединений из жидких углеводородов и очистки воды от органических соединений. В отличие от каталитического гидрообессеривания, которое проходит в очень жестких условиях, наш процесс идет при комнатной температуре и атмосферном давлении. Это значительно повышает энергоэффективность очистки от соединений серы», — рассказал один из авторов разработки, сотрудник НИИ химии ННГУ имени Н. И. Лобачевского Артем Белоусов.

По словам ученых, полученный твердый раствор с вольфрамом и молибденом можно использовать в лесохимической промышленности для очистки сульфатного скипидара, содержащего более 1000 ppm серы.

   Полученные образцы / ©Пресс-служба ННГУ им. Лобачевского
Полученные образцы / ©Пресс-служба ННГУ им. Лобачевского

«Как правило, от сернистых соединений избавляются с помощью кислотно-щелочной очистки. Это сказывается на жестких требованиях к оборудованию и приводит к образованию трудноутилизируемых сточных вод. С помощью солнечной энергии и нашего фотокатализатора эти процессы также можно упростить, сделать их более безопасными и экологичными», — сообщил Артем Белоусов.

В будущем ученые планируют оптимизировать условия получения фотокатализаторов и усилить их полезные свойства. «Соединения серы мы удаляли с использованием пероксида водорода в качестве окислителя. Перспективно провести окисление серосодержащих примесей обычным кислородом воздуха и исследовать процесс фотокаталитического обессеривания на дизельном топливе или сульфатном скипидаре», – сообщил Артем Белоусов.

Исследования проводятся при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации. Результаты опубликованы в журнале Processes. Разработки ученых ННГУ направлены на решение одной из задач стратегического проекта «Фундаментальные основы технологий будущего» – одного из четырех стратпроектов программы развития Университета Лобачевского, ставшего победителем в треке «Исследовательское лидерство» программы «Приоритет 2030»: использование солнечной энергии для инициирования химических процессов и инженерия новых материалов для их реализации.