В РФ предложили катализатор для утилизации CO2

Российские химики изучили роль цинка в составе катализаторов рециклинга углекислого газа, сообщает 4 марта НИТУ «МИСиС». Присутствие этого металла привело к повышению активности этих катализаторов на 60-80% и образования углеводородов в процессе переработки углекислого газа. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Molecules.
Ученые НИТУ «МИСиС», Института органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН и МГУ им. М. В. Ломоносова изучили роль цинка в составе железосодержащих катализаторов гидрирования углекислого газа и выяснили, что этот металл значительно улучшает свойства катализаторов и способствует более эффективному проведению процесса переработки СО2.
«В работе мы показали, что повышение каталитической активности может быть достигнуто за счет одновременного введения железа и цинка за один этап в процессе синтеза катализатора. Зависимость активности катализатора от соотношения железо/цинк носит экстремальный характер. Образцы с примерно равным соотношением железа и цинка проявляют наибольшую активность.»
Наличие цинка в составе катализатора меняет схему восстановления железа и способствует более легкому образованию металлического железа, необходимого для образования активных центров, ответственных за рост углеводородной цепи. Кроме того, наличие цинка в составе катализатора приводит к изменению электронных свойств железа. Это свидетельствует о том, что цинк позволяет контролировать не только структурные, но и электронные свойства этих катализаторов” — рассказал научный сотрудник лаборатории «Нанохимия и экология» НИТУ «МИСиС» Николай Евдокименко.
Введение цинка в состав приводит к образованию смешанной фазы с формулой ZnFe2O4, которая обеспечивает протекание восстановления железа при более низких температурах, а наличие подвижного кислорода в структуре оксидов цинка обеспечивает дополнительные центры адсорбции и активации молекулы СО2. В конечном итоге это приводит к повышению активности и селективности образования полезных углеводородов в процессе гидрирования углекислого газа.
В настоящее время коллектив продолжает серию лабораторных исследований для оптимизации технологии для промышленного применения.