Сотрудники ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» при поддержке Российского научного фонда исследуют платино-титановые катализаторы для нейтрализации аммиака. Существующие катализаторы для процесса окисления аммиака при низкой температуре показывают недостаточно высокую селективность по целевому продукту — молекулярному азоту. Цель ученых ИК СО РАН — выяснить, как можно повысить эту селективность.
Аммиак — значимый продукт для химической промышленности, его используют для производства удобрений, азотной кислоты, полимеров и так далее. Однако в то же время он токсичен и попадает в атмосферу в составе отходящих газов. Поэтому нейтрализация аммиака, то есть его окисление до безопасного продукта (молекулярного азота) — важная экологическая задача.
Для ее решения при низких температурах традиционно используют катализаторы на основе платины и оксида алюминия. У них есть минус — низкая селективность по целевому продукту, то есть помимо молекулярного азота образуются оксиды этого элемента. Они также токсичны, поэтому их формирования надо избегать.
Ученые Института катализа СО РАН намерены понять, как можно повысить селективность получения азота в реакции окисления аммиака, с помощью модификации поверхности катализатора.
«В качестве модельного катализатора мы возьмем оксид титана с нанесенной на него платиной и изучим, как модификация кислотно-основных свойств поверхности катализатора влияет на селективность по азоту. Добавляя небольшие количества модификаторов, вольфрама и калия, мы проследим за изменениями каталитических свойств системы и процесса протекания реакции», — рассказывает научный сотрудник отдела гетерогенного катализа ИК СО РАН кандидат химических наук Лидия Сергеевна Кибис.
Для исследования полученных катализаторов ученые используют комплекс физико-химических методов исследования, основным из которых будет ИК-спектроскопия в режиме in situ. Это позволит наблюдать за изменениями, происходящими на поверхности образцов, непосредственно в ходе протекания реакции.
Лидия Кибис отмечает, что исследование в первую очередь носит фундаментальный характер, но по его результатам ученые смогут дать рекомендации, как усовершенствовать существующие на рынке катализаторы окисления аммиака.
Пресс-служба ФИЦ ИК СО РАН