В Новосибирске учёные Института катализа СО РАН для снижения снижения токсичности выбросов от дизельных двигателей – разработали инновационные катализаторы. Главная их «фишка» – устойчивость при пониженной концентрации драгоценных металлов, а значит дешевизна и экономичность производства.
Задача – поскольку в России автомобили выбрасывают каждый год в атмосферу около 5 млн тонн вредных веществ, то необходимо хотя бы частично, а лучше полностью – очистить их от углеводородов, угарного газа, оксида азота, сажи, диоксида серы. Для этого давно придуманы катализаторы, позволяющие оставлять в выхлопе относительно чистую смесь из воды, небольшого количества углекислого газа и молекулярного азота.
Но вот проблема – катализаторы из керамических блоков покрывают оксидом алюминия с добавлением наночастиц платины и палладия. И вот этих драгметаллов нужно примерно 1 грамм на каждый литр катализатора – многовато. И получается дороговато – одна унция палладия стоит примерно 1166 долларов, то есть 3 тысячи рублей за грамм.
Поэтому учёные Института катализа СО РАН решили удешевить катализатор, включив в комплекс с платино-палладиевыми соединениями ещё и оксид марганца, нанесенный на алюмооксидное покрытие керамических блоков. Таки образом содержание драгметалла удалось снизить в 3-6 раз.
При содержании оксида марганца 5% и платины 0,17 г/л катализатора, температура 50-процентной конверсии бутана составляет около 350℃. То есть сопоставима с обычными катализаторами в которых в шесть раз больше драгметаллов, но нет оксида марганца. А если увеличить платиноиды до обычного 1 г/л рабочая температура и вовсе падает до 270℃.
Инновационный катализатор отлично отработал тест на старение при температуре 750℃ в течение семи часов и в присутствии паров воды. А также показал более высокие значения «дожигания» СО, углеводородов и восстановлении двухвалентного оксида азота (II).
Совместные испытания с промпредприятием подтвердили эффективность новых «облегчённых» по платине катализаторов.
Фото: unsplash
