ХИМИНДУСТРИЯ
Поделиться
Вниз
Рубрики
//Британские химики произвели дешевый катализатор

Британские химики произвели дешевый катализатор

24.12.2020Рубрика : Новости

Британские химики произвели дешевый катализатор для получения жидких углеводородов из углекислого газа. Он состоит из соединений железа, марганца и калия, где главную роль играют оксид и карбид железа, подобранные в правильном соотношении. Предлагается использовать свое изобретение для производства авиатоплива с нулевым углеродным следом, чтобы снизить вклад авиации в глобальное изменение климата.

Углекислый газ — одна из основных антропогенных причин глобального изменения климата. В Европе около четырех процентов выбросов углекислого газа приходится на самолеты. Чтобы снизить эту долю, некоторые предлагают перевести авиацию на электрическую тягу: либо на солнечных панелях, либо на аккумуляторах. Несмотря на большое количество испытаний подобных самолетов, пока используются лишь легкомоторные электро-самолеты, а до создания электрических коммерческих лайнеров еще далеко — лишь несколько месяцев назад первый электро-самолет получил сертификат типа. Кроме того, неясно, насколько они будут выгодны для массового использования.

Альтернативный подход к снижению выбросов парниковых газов предполагает углеродную нейтральность — когда для создания топлива из атмосферы забирается столько же углекислого газа, сколько высвободится при сгорании. Как вариант, для этого можно использовать биотопливо, то есть горючие углеводороды, которые получили не из нефти, а из растительного сырья. У такого подхода есть существенный минус — био-сырье для горючего приходится выращивать либо вместо продовольственных культур, что может привести к голоду в бедных странах, либо на месте вырубленных лесов, что вредит экологии. Чтобы этого избежать, ученые ищут способы производить топливо из углекислого газа промышленным способом, но как правило для этого требуются дорогие катализаторы.

Питер Эдвардс (Peter Edwards) и его коллеги из Оксфордского университета изобрели способ получать авиатопливо из углекислого газа и воды с помощью недорогого катализатора. Он состоит из соединений железа, калия и магния, и производится из общедоступного сырья. Для его приготовления ученые взяли лимонную кислоту, нонагидрат нитрата железа (III), тетрагидрат нитрата марганца (II) и калиевую селитру. Все компоненты нагрели и перемешали, после чего получившуюся пасту жгли на воздухе при 350 градусах для избавления от углерода и получения порошка. По мнению исследователей, именно наличие органической кислоты играет ключевую роль для производства качественного катализатора, поскольку при ее сгорании образуется много газов, что не дает порошку перегреваться и спекаться.

Ключевую роль в прямом получении авиатоплива из водорода и углекислого газа сыграли два соединения железа, заложенные в правильных пропорциях: Fe3O4 и сравнительно редкая форма карбида железа χ-Fe5C2, которая способствует формированию длинных углеводородных молекул. Благодаря этому тандему на катализаторе идет одновременно две реакции. В первой из них происходит обратная конверсия водяного газа с превращением смеси углекислоты и водорода в смесь воды и монооксида углерода. Этой реакции способствует оксид железа, который в процессе переходит в карбид.

  • 0 Comment
Заявка
Закрыть