Новый катализатор поможет создать топливо из сланцевого газа

Ученые нашли новый способ разрушить углеводородные связи метана, что облегчит конверсию в другие углеводородные виды топлива. В частности, ученые разработали катализатор из платины и меди, который может превращать метан в сланцевом газе в углеводородное топливо.

Ученым уже было известно, что платина или никель разрушают углеводородные связи в метане, находящемся в сланцевом газе, для получения углеводородных топлив и других полезных химических веществ. Однако этот процесс вызывал т.н. «коксование», когда металл покрывается углеродным слоем, что делает его неэффективным, блокируя реакции, происходящие на поверхности.

Новый сплав-катализатор, разработанный учеными Университетского колледжа Лондона (University College London, UCL) в Великобритании и Университета Тафтса в США, устойчив к коксованию, поэтому он сохраняет свою активность и требует меньше энергии для разрыва связей, чем другие материалы.

В настоящее время процессы преобразования метана чрезвычайно интенсивны в энергии, требуя температур около 900 градусов по Цельсию. Однако, по мнению исследователей, новый материал может снизить эти показатели до 400 градусов по Цельсию, экономя энергию.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Chemistry, демонстрирует преимущества нового сплава платины в меди при производстве полезных химических веществ.

Для исследования характеристик сплава использовалась комбинация экспериментов по исследованию поверхности катализатора и мощные вычислительные методы. Они показали, что платина разрушает углеводородные связи, а медь помогает связывать молекулы углеводородов разного размера, прокладывая путь к конверсии в топливо, говорят исследователи.

«Мы использовали суперкомпьютеры для моделирования того, как происходит реакция разрушения и образования связей в малых молекулах на поверхности каталитического сплава, а также для прогнозирования его характеристик в больших масштабах», - отметил профессор Михаэль Стаматакис (Michail Stamatakis) из UCL. «Для этого нам нужен был доступ к сотням процессоров для моделирования тысяч событий того, как проходит реакция», - заключил Стаматакис.

Indian Express‎, 09.01.2018