Катализатор из отходов и неожиданные краски палеолита

Наука и жизньНаука

Вести из лабораторий и экспедиций

Окрашенные снимки катализатора с просвечивающего электронного микроскопа. На углеродной матрице (бирюзовый фон) видны белые крапинки и пятна — отдельные атомы и наночастицы палладия. В новом, эффективном катализаторе (фото слева) частицы палладия хорошо различимы на поверхности, а в неэффективном (фото справа) металл заперт в микропорах углерода и малодоступен для участия в реакциях. Фото (с изменениями) из статьи: Chernysheva D. V., Pasyukov D. V. et. al // Liquid Humins: A Sustainable Carbonaceous Feedstock for Pd/C Catalysts Design with a Reduced «Dead» Metal Effect. ChemSusChem (2025), e202500736 © Wiley-VCH GmbH; отредактировал Николай Посунько/Skoltech PR.

Сверхэффективный катализатор на основе переработанных отходов

Современное производство топлив, полимеров, лекарств невозможно представить без катализаторов. Основу многих катализаторов составляют драгоценные металлы, из них наиболее востребованы платина, палладий, родий. Их наносят на специальный носитель, например на керамические соты или активированный уголь, для увеличения площади поверхности и повышения эффективности каталитического процесса.

Новые научные данные свидетельствуют о том, что подавляющее большинство драгоценного металла в составе таких катализаторов (до 98%) представляет собой бесполезную массу («мёртвый металл»), заключённую внутри микроскопических пор материала, не принимающую участия в каталитическом процессе. Решить проблему можно, используя в качестве носителей углеродные материалы без микропор, обладающие большой поверхностью и высокой адгезией по отношению к металлическим наночастицам и отдельным атомам металла. Однако подобные углеродные носители отличаются дороговизной и сложностью изготовления.

Сотрудники Сколтеха с коллегами из Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН, Южно-Российского государственного политехнического университета им. М. И. Платова, Института катализа СО РАН и МИСиС предложили в качестве недорогой углеродной основы для палладиевого катализатора композит, изготовленный из отходов переработки растительного сырья. Сырьём для такой основы служит гумин — побочный продукт переработки биомассы в фураны. Он в больших количествах образуется на химических заводах по производству фурфурола, древесного спирта и других веществ.

Разработанный композитный материал получают посредством карбонизации термически отверждённых гуминовых веществ и меламина. При этом образуется аморфный углеродный материал с высоким содержанием азота (N-допированный углеродный материал) и крайне малым количеством пор. Азот в углеродном материале стабилизирует наночастицы и атомы палладия, удерживает их на поверхности, предотвращая попадание в микропоры.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Фигура умолчания Фигура умолчания

«И этот марксистский подход к старине давно применяется в нашей стране»

Дилетант
Чьим голосом вы говорите с собой? Чьим голосом вы говорите с собой?

Тест: как часто вы точно понимаете, чего на самом деле хотите

Psychologies
Взять кредит и подумать Взять кредит и подумать

Банки будут выдавать кредиты от 50 000 рублей с «периодом охлаждения»

Ведомости
Гений, садовник и киноман: 10 эпизодов из биографии Кодзимы Гений, садовник и киноман: 10 эпизодов из биографии Кодзимы

Что вы знаете о Хидео Кодзиме?

Правила жизни
«Ревность о Севере: Прожектерское предпринимательство и изобретение Северного морского пути в Российской империи» «Ревность о Севере: Прожектерское предпринимательство и изобретение Северного морского пути в Российской империи»

Почему предпринимателей интересовала печорская древесина

N+1
Цветовые ошибки: как один оттенок способен испортить весь интерьер Цветовые ошибки: как один оттенок способен испортить весь интерьер

Какие ошибки в выборе цвета стен способны испортить весь интерьер?

VOICE
Позитивные вибрации: плюсы и минусы дизельной модификации пикапа JAC T9 Позитивные вибрации: плюсы и минусы дизельной модификации пикапа JAC T9

JAC T9: настоящие внедорожники еще выпускают

ТехИнсайдер
Одежда и надежды Одежда и надежды

Красивые книги о моде

Weekend
От «коробочек» — к нелинейной архитектуре От «коробочек» — к нелинейной архитектуре

Как может выглядеть архитектура XXI века?

Монокль
Крупным планом: что происходит с отечественным кинорынком Крупным планом: что происходит с отечественным кинорынком

Какое кино сейчас интересно зрителям в России?

Inc.
Академик Петр Чумаков: вирусы позволяют увидеть раковые клетки и сформировать иммунный ответ Академик Петр Чумаков: вирусы позволяют увидеть раковые клетки и сформировать иммунный ответ

Вирусы дают надежду в лечении самых злокачественных видов рака

Наука
Биология эльфов Биология эльфов

Чем эльфам пришлось бы «пожертвовать» в обмен на вечную жизнь?

Вокруг света
Пушки или масло Пушки или масло

Как технологии двойного назначения помогли послевоенной конверсии

Эксперт
Жизнь без гаджетов Жизнь без гаджетов

Как прекратить сидеть в телефоне: 9 шагов к цифровой свободе

Лиза
Ксения Хаирова Ксения Хаирова

О Валентине Талызиной, актрисе поистине уникальной

Караван историй
Как запустить посудомоечную машину первый раз — инструкция и советы Как запустить посудомоечную машину первый раз — инструкция и советы

Как правильно запускать посудомоечную машину первый раз?

CHIP
История таинственного проекта Cicada 3301, серии запутанных головоломок, опубликованных в интернете без объяснений История таинственного проекта Cicada 3301, серии запутанных головоломок, опубликованных в интернете без объяснений

Cicada 3301: кто и зачем публиковал эти загадки?

ТехИнсайдер
От пустырей к благоустроенным кварталам От пустырей к благоустроенным кварталам

В Москве уничтожают пустыри и превращают их в новые зоны комфорта

Ведомости
Насколько вы готовы заниматься любимым делом? Насколько вы готовы заниматься любимым делом?

Пройдите тест и узнайте, насколько вы настроены заниматься тем, что любите

Psychologies
Простой шаг, который сделает еду, разогретую в микроволновке, по-настоящему вкусной Простой шаг, который сделает еду, разогретую в микроволновке, по-настоящему вкусной

Зачем менять уровень мощности СВЧ-печи?

VOICE
Государственный инвестор Государственный инвестор

Инвестиционная активность предприятий остается высокой за счет госвложений

Ведомости
Большие надежды Большие надежды

Как дух эпохи беби-бума отражается в предметах

Вокруг света
Будет держаться Будет держаться

Советы для тех, кто отчаялся научиться делать укладку самостоятельно

Лиза
Мысль как вечное движение, – или «Что такое интеллигенция»… Мысль как вечное движение, – или «Что такое интеллигенция»…

Беседа с Константином Кедровым о немецком философе Гегеле

Знание – сила
Почему Хэнк Муди — главный антигерой поколения? Почему Хэнк Муди — главный антигерой поколения?

Кого и зачем сыграл Дэвид Духовны в «Californication»

Weekend
В отношения США и России вернулся «просто бизнес» В отношения США и России вернулся «просто бизнес»

Как и 90 лет назад, Америка заинтересована выстроить взаимоотношения с Россией

Монокль
Ингредиент, который необходим для приготовления бургеров, чтобы сократить количество калорий и жиров Ингредиент, который необходим для приготовления бургеров, чтобы сократить количество калорий и жиров

Диетолог рассказал, как бургеры можно приготовить с пользой для организма

ТехИнсайдер
Код руды: как оптимизировать измельчение руды с помощью искусственного интеллекта Код руды: как оптимизировать измельчение руды с помощью искусственного интеллекта

Какие цифровые инструменты используются при измельчении руд

ТехИнсайдер
Все это время вы не понимали свою кошку: 5 популярных мифов, в которые вы до сих пор верите Все это время вы не понимали свою кошку: 5 популярных мифов, в которые вы до сих пор верите

Хорошо ли вы знаете свою кошку?

ТехИнсайдер
Атак становится все больше Атак становится все больше

У компаний есть спрос на финансовые гарантии защиты киберсистем

Эксперт
Открыть в приложении