Как снизить выбросы в атмосферу при низких температурах
Как снизить выбросы в атмосферу при низких температурах
Катализатор для снижения уровня угарного газа создали ученые России и Испании – из Института катализа СО РАН и Университета Барселоны. Благодаря этой разработке возможно снижение содержания угарного газа в воздухе.
В больших городах в воздухе присутствуют оксиды азота, очень мелких частицы углерода и угарного газа. Это вредит здоровью человека и приводит к болезням сердца, инсульту, раку легких и преждевременной смерти.
В автомобилях при сжигании углеводородного топлива большую часть вредных веществ нейтрализуют каталитические конвертеры, превращая оксиды азота, монооксид углерода и несгоревшие остатки углеводородов в безвредные молекулярный азот, воду и углекислый газ. Но при холодном запуске двигателя катализаторы не работают, в это время и происходит значительная доля выбросов.
Для решения проблемы выбросов при низких температурах группа ученых под руководством профессора, доктора химических наук Андрея Боронина из Института катализа СО РАН исследует каталитические свойства сложных наноструктурированных материалов на основе комбинаций металлов и оксидов. Обратили внимание на платино-цериевую комбинацию, которая способна начать окисление угарного газа (CO) уже при минус 50°C. Такой невероятной низкотемпературной активности удалось достичь за счет использования наноматериалов – нанесения атомов и кластеров платины на наноструктурированный диоксид церия.
– Ключом к пониманию характеристик этих очень активных материалов является синергизм, или взаимное усиление, между оксидным носителем и хорошо распределенной окисленной платиной, – пояснил Андрей Боронин. – Мы можем идентифицировать активные состояния этих компонентов с помощью спектроскопических методов, но для описания их конкретной роли требуются специальные вычислительные модели.
Теоретическое моделирование проводила группа профессора ICREA (Catalan Institution for Research and Advanced Studies) Константина Неймана в Университете Барселоны. На высокопроизводительных компьютерах были проведены квантово-химические расчеты.
– Мы можем моделировать эти сложные материалы и расшифровывать роль каждого компонента в достижении уникальных каталитических характеристик, измеренных экспериментально, – отметил научный сотрудник лаборатории, доктор Альберт Бруш.
Новый катализатор можно будет использовать не только для нейтрализации автомобильных выхлопов, но и для очистки воздуха от выбросов ТЭЦ, работающих на ископаемом топливе.
Широкому применению разработки мешает высокое содержание платины. Сейчас, по словам профессора Боронина, ученые работают над достижением таких же высоких показателей каталитической активности, но при уменьшении содержания драгоценного металла.
По информации пресс-службы Института катализа СО РАН
Фото Анжелики Романовой
Другие новости на тему
Популярное
Комментарии