Южноуральские ученые придумали, как снизить вредные выбросы заводов
13 Июня 2021
Фото: Олег Каргаполов («Вечерний Челябинск»)
Катализатор не теряет своих свойств при высоких температурах и намного ускоряет процесс газоочистки.
Молодой ученый ЮУрГУ, аспирант Ксения Павлова придумала катализатор, существенно снижающий выбросы в атмосферу. Она создает материалы, которые будут очищать газовые выхлопы металлургических и химических предприятий. Проект ученого победил на всероссийском конкурсе инноваций «УМНИК», на него выделен полумиллионный грант.
Как пояснила автор проекта, газовые выбросы, одни из основных загрязнителей окружающей среды, остаются серьезной проблемой для Челябинска, несмотря на переход многих предприятий на экологичные технологии. Сегодня самый эффективный метод газоочистки — каталитический, но такие катализаторы стоят дорого. А ноу-хау южноуральцев позволит синтезировать вещества, экоотдача которых будет выше, а цена ниже.
Этот проект запущен на кафедре «Материаловедение и физико-химия материалов» под руководством кандидата физико-математических наук Владимира Живулина. По его словам, весомый плюс таких катализаторов еще и в том, что они останутся стабильными при высоких температурах.
«Изменяя температурные интервалы термической обработки и изотермической выдержки в специальных условиях, мы получили новые материалы-катализаторы с высокой термической стабильностью и уникальной слоистой структурой, — пояснила Ксения Павлова. — На сегодня есть несколько вариантов химического состава материалов-катализаторов, в основе которых будет использован гексаферрит бария, а также выбрано несколько температурных режимов спекания материалов».
Как добавила ученый, катализаторы нового поколения сохранят пористую, слоистую структуру сложных оксидов железа и свинца — магнетоплюмбитов, что повышает скорость процесса очистки. Когда каталитические свойства материала будут подтверждены испытаниями, ученые планируют отправить заявку на регистрацию авторских прав на изобретение.
Но для этого требуется особая «печка», обеспечивающая необходимые для синтеза материалов сверхвысокие температуры. Как сообщили в вузе, в ближайшее время будет разработано это уникальное печное оборудование. С его помощью продолжат выявлять у чудо-материала новые физико-химические качества, которые могут принести огромную пользу для экологии. А в перспективе их будут моделировать, имитируя на компьютере «выпечку» новых катализаторов с заранее заданными свойствами.
«Эта прорывная разработка — первый результат исследований в рамках нового для вуза научного направления. Ее представили в месячник производственных технологий и материалов, проходящий в вузе в Год науки и технологий, — подытожил доктор химических наук, директор НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии» Денис Винник. — Инновационный материал смогут использовать на металлургических и химических предприятиях, думаю, он будет интересен компаниям, производящим каталитические системы. Благодаря победе в конкурсе в нашем вузе стартовала работа по созданию материалов-катализаторов на основе гексаферритов, но это только начало. Эта крайне важная для экологии разработка получит свое продолжение. Результаты исследований будут представлены в высокорейтинговых журналах».
Как пояснила автор проекта, газовые выбросы, одни из основных загрязнителей окружающей среды, остаются серьезной проблемой для Челябинска, несмотря на переход многих предприятий на экологичные технологии. Сегодня самый эффективный метод газоочистки — каталитический, но такие катализаторы стоят дорого. А ноу-хау южноуральцев позволит синтезировать вещества, экоотдача которых будет выше, а цена ниже.
Этот проект запущен на кафедре «Материаловедение и физико-химия материалов» под руководством кандидата физико-математических наук Владимира Живулина. По его словам, весомый плюс таких катализаторов еще и в том, что они останутся стабильными при высоких температурах.
«Изменяя температурные интервалы термической обработки и изотермической выдержки в специальных условиях, мы получили новые материалы-катализаторы с высокой термической стабильностью и уникальной слоистой структурой, — пояснила Ксения Павлова. — На сегодня есть несколько вариантов химического состава материалов-катализаторов, в основе которых будет использован гексаферрит бария, а также выбрано несколько температурных режимов спекания материалов».
Как добавила ученый, катализаторы нового поколения сохранят пористую, слоистую структуру сложных оксидов железа и свинца — магнетоплюмбитов, что повышает скорость процесса очистки. Когда каталитические свойства материала будут подтверждены испытаниями, ученые планируют отправить заявку на регистрацию авторских прав на изобретение.
Но для этого требуется особая «печка», обеспечивающая необходимые для синтеза материалов сверхвысокие температуры. Как сообщили в вузе, в ближайшее время будет разработано это уникальное печное оборудование. С его помощью продолжат выявлять у чудо-материала новые физико-химические качества, которые могут принести огромную пользу для экологии. А в перспективе их будут моделировать, имитируя на компьютере «выпечку» новых катализаторов с заранее заданными свойствами.
«Эта прорывная разработка — первый результат исследований в рамках нового для вуза научного направления. Ее представили в месячник производственных технологий и материалов, проходящий в вузе в Год науки и технологий, — подытожил доктор химических наук, директор НИИ «Перспективные материалы и ресурсосберегающие технологии» Денис Винник. — Инновационный материал смогут использовать на металлургических и химических предприятиях, думаю, он будет интересен компаниям, производящим каталитические системы. Благодаря победе в конкурсе в нашем вузе стартовала работа по созданию материалов-катализаторов на основе гексаферритов, но это только начало. Эта крайне важная для экологии разработка получит свое продолжение. Результаты исследований будут представлены в высокорейтинговых журналах».
Поделиться
