AILINCOM logo AILINCOM
Проблемы традиционной переработки CO₂. Новый катализатор: состав и особенности.
Petrus

Petrus

Apr 29, 2025
Основная категория
Oil and gas industry · Oil Refining
Дополнительные
Production and operations · Production ManagementResearch and development · Biotechnology

Проблемы традиционной переработки CO₂. Новый катализатор: состав и особенности.

Проблемы традиционной переработки CO₂. Новый катализатор: состав и особенности.

Учёные МИЭМ НИУ ВШЭ и Китая создали катализатор для превращения CO₂ в муравьиную кислоту без избытка калия, что удешевляет и упрощает переработку для экологичных производств.

PetrusПроблемы традиционной переработки CO₂. Новый катализатор: состав и особенности.

Учёные из МИЭМ НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Китая разработали новый катализатор, который позволяет эффективнее преобразовывать углекислый газ в муравьиную кислоту. Ключевой особенностью технологии стало углеродное покрытие на основе оксида индия (In₂O₃), обеспечивающее стабильную работу катализатора в кислой среде даже при минимальном содержании калия. Ранее считалось, что для такой реакции необходимы большие концентрации калия, что делает процесс дорогим и технически сложным для промышленного применения. Новый подход позволяет сократить расходы и расширить возможности переработки CO₂, в том числе для получения топлива для экологичного транспорта.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications. Электрохимическое восстановление CO₂ — это процесс, при котором под действием электрического тока углекислый газ превращается в полезные химические соединения, например муравьиную кислоту, востребованную в качестве жидкого топлива, растворителя и сырья для химической промышленности.

Традиционный подход к электрохимическому восстановлению CO₂ сталкивается с проблемой: побочная реакция приводит к выделению водорода, что снижает выход целевого продукта. В щелочных растворах для подавления этой реакции обычно используют большое количество ионов калия, но это увеличивает затраты и способствует образованию осадков, ухудшающих работу оборудования. Применение кислой среды, наоборот, быстро разрушает катализаторы.

Исследовательская группа МИЭМ и китайские коллеги предложили решение — катализатор на основе In₂O₃ с тонким углеродным слоем. Компьютерное моделирование показало, что углеродная оболочка не только защищает катализатор от разрушения, но и создает электрическое поле, удерживающее ионы калия у поверхности, предотвращая их выпадение в осадок и минимизируя побочные реакции.

В ходе экспериментов китайские учёные синтезировали наночастицы оксида индия с углеродным покрытием и протестировали их в электролитном реакторе с кислой средой и малым количеством калия. Катализатор показал стабильную работу более 100 часов, а эффективность превращения CO₂ в муравьиную кислоту достигла 98,9%.

Лю Дунюй, доцент МИЭМ НИУ ВШЭ, отметил, что новая технология позволяет отказаться от избытка калия, упростить эксплуатацию реактора и одновременно повысить стабильность катализатора. Дополнительные испытания подтвердили, что именно углеродное покрытие защищает оксид индия от разрушения: без него материал быстро превращается в металлический индий, значительно менее эффективный в данной реакции.

Предложенный метод делает процесс переработки CO₂ проще и дешевле, а также пригоднее для масштабирования и промышленного применения. В отличие от традиционных систем, он не требует высоких концентраций калия и предотвращает образование осадков. Как подчеркнул профессор МИЭМ НИУ ВШЭ Андрей Васенко, новая технология не только способствует синтезу муравьиной кислоты, но и может применяться для других процессов переработки углекислого газа, приближая их к реальному промышленному использованию.

0 —

Comments (0)

Hot

Qnap has announced new NAS devices for video production

Oct 2, 202610/2/26 · 0 reactions

Tesla opened credit lines worth $30 billion

Oct 2, 202610/2/26 · 0 reactions

Air travel is on the rise, but new regulations are making the market more complicated.

Oct 1, 202610/1/26 · 0 reactions
Recommended
Cloud Computing

Qnap has announced new NAS devices for video production

Qnap has introduced three new NAS systems designed for video production tasks, equipped with USB4 ports for high-speed data transfer. These devices support various connection modes and are intended for use with high-capacity hard drives and SSDs.

Financial Analysis

Tesla opened credit lines worth $30 billion

Tesla has opened credit lines totaling $30 billion to finance major investments amid declining profits and rising capital expenditures. The new agreement expands the company's financial flexibility as it faces increasing pressure on its business.

Transportation Logistics

Air travel is on the rise, but new regulations are making the market more complicated.

Air transportation is becoming an increasingly important part of logistics, especially amid the instability of sea shipping. However, new regulations for preparing air waybills are creating additional challenges and risks for market participants.