Ученые Томского научного центра СО РАН, Института химии нефти СО РАН (Томск) и Томского государственного университета создали катализатор для нейтрализации вредных химических веществ. Сырьем для этого катализатора служит мелкая фракция, образующаяся при дроблении ферросплавов.
«Производство ферросплавов относится к разряду многотоннажных, в результате образуются большие объемы промышленных отходов, которые, свою очередь, становятся сырьем для получения катализаторов на основе нитридов кремния методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в процессе горения, — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории новых металлургических процессов ТНЦ СО РАН кандидат технических наук Константин Александрович Болгару. — Наш катализатор уже прошел успешные испытания в ТГУ, проведенные исследования показали, что под воздействием ультрафиолетового излучения он очищает водные растворы от различных растворимых органических загрязнителей, в том числе и лекарственных средств».
На основе нитрида кремния ученые создали пористый композиционный материал, из которого можно формировать фильтры разной формы и размера. Поскольку изначально порошки плохо прессуются, исследователи использовали разработку ИХН СО РАН — криогели, полимерные материалы, которые изначально пребывают в желеобразном состоянии, но проходя несколько циклов замораживания и оттаивания, становятся прочными и упругими, обладают высокой адгезией.
Как показали эксперименты, если смешать и заморозить катализатор с такими полимерами, а затем подвергнуть этот состав сжиганию методом СВС-синтеза, удается получить изделия заданной формы, обладающие повышенной твердостью и уникальной пористой структурой. Совсем недавно на эту технологию, позволяющую создавать фильтры различной модификации, был получен патент РФ. Производство таких изделий будет достаточно простым, экологически безвредным, энергоемким и экономически выгодным.
Разработка ученых имеет большие перспективы для утилизации медикаментов с истекшим сроком годности или для очистки сточных вод. Уже сейчас она превосходит по эффективности и рентабельности многие другие технологии. В дальнейшем, как поясняет Константин Болгару, введение в состав катализатора полупроводниковых фаз еще больше упростит его применение, и он сможет работать в области видимого спектра — при солнечном свете.
Следующая задача, которую поставили перед собой специалисты, это разработка переносной установки на основе пористых фильтров. Такое изделие можно будет применять для очистки сточных вод и при утилизации отходов производства.
Пресс-служба ТНЦ СО РАН
