В России автомобили, в том числе на дизельном топливе, выбрасывают в атмосферу порядка 5 млн тонн вредных веществ в год. Системы нейтрализации выбросов для автомобилей изготавливаются на керамических блоках, покрытых оксидом алюминия с нанесенными наночастицами платины и палладия. Но концентрация драгметаллов в этих системах, как правило, начинается с 30 граммов на кубический фут (около 1 грамма на литр катализатора). Это высокий показатель, поэтому в интересах промышленности его снижать.
«Удалось достигнуть высокой активности и устойчивости катализаторов при пониженной концентрации драгоценных металлов. Ученые смогли снизить содержание платины и палладия в катализаторе до 0,17 и 0,17 – 0,35 грамма на литр, соответственно, при 5‑процентном содержании оксида марганца в алюмооксидном покрытии», — рассказали в центре.
В составе выхлопов от дизельного топлива — углеводороды, монооксид углерода (угарный газ), оксид азота, сажа, диоксид серы. После их нейтрализации выходит относительно чистая смесь из воды, небольшого количества углекислого газа и молекулярного азота. Увеличить активность работы платины в составе катализатора ученым удалось за счет добавления оксида марганца.
В результате синергетического эффекта можно снизить содержание платины в 1,5 раза (с 1 до 0,7 г/л) и еще больше при замещении платины палладием. При 180 градусах платино-палладиевый катализатор обеспечивает уже 50 % превращения углеводородов (пропана/пропена) и 90 % превращения монооксида углерода, то есть начинает окислять еще до достижения оптимального рабочего режима дизельного двигателя. Промышленный катализатор в этих же условиях начнет работать только при температуре порядка 250 градусов.
Эффективность созданных катализаторов была подтверждена совместными испытаниями с промышленным предприятием. В планах ученых — продолжить исследовать системы, варьируя содержание активных и модифицирующих компонентов и физико-химические характеристики.
Читайте также:
Ложь не пройдёт: создан комплексный метод её определения в речи с точностью 92 %
Учёные СФУ завершат оцифровку отчётов губернаторов Енисейской губернии в 2025 году
