Ученые Омского филиала Института катализа СО РАН разработали новые катализаторы для получения этилена методом селективного гидрирования ацетилена, который образуется в ходе пиролиза метана — основного компонента природного газа.
На сегодняшний день объемы мирового производства этилена превышают 200 миллионов тонн в год. Его применяют для получения этилового спирта, полиэтилена, поливинилхлорида, уксусного альдегида и других крупнотоннажных продуктов. Большую часть этилена получают из нефтяного сырья, но из-за истощения нефтяных месторождений возникает потребность воспользоваться альтернативными источниками, например, природным газом.
Традиционные катализаторы гидрирования ацетилена представляют собой нанесенный на различные пористые материалы палладий, который проявляет высокую активность, но склонен к дезактивации и имеет низкую селективность.
«Чтобы повысить селективность палладиевых катализаторов, их принято модифицировать вторым металлом, например, серебром. В данном исследовании мы использовали в качестве модификатора более доступный металл — кобальт. Была синтезирована серия катализаторов, активный компонент которых представлял собой нанесенные биметаллические наночастицы на основе палладия и кобальта. Нам удалось найти взаимосвязь между составом таких частиц и выходом целевого продукта, и это позволило установить оптимальную рецептуру синтеза катализатора»
, комментирует автор работы, старший научный сотрудник Отдела каталитических процессов ЦНХТ ИК СО РАН, кандидат химических наук Дарья Юрпалова.
В качестве носителя катализаторов исследователи использовали углеродный материал «Сибунит», разработанный сибирскими учеными на производстве ЦНХТ ИК СО РАН.
«Сибунит» обладает уникальным сочетанием свойств, имеет развитую поверхность, мезопористую структуру и высокую механическую прочность. На поверхности материала отсутствуют нежелательные активные центры, которые способны влиять на селективность процесса.