НОВОСИБИРСК, 19 марта. /ТАСС/. Ученые Федерального исследовательского центра (ФИЦ) «Институт катализа СО РАН» разработали экологичный способ получения углеродных нановолокон с помощью каталитической переработки из токсичных отходов. Нановолокна можно использовать как носитель для катализаторов, так и для улучшения свойств полимеров, сообщили ТАСС в пресс-службе центра.
«Специалисты ФИЦ “Институт катализа СО РАН” разработали процесс каталитической переработки трихлорэтилена (опасное хлорорганическое соединение — прим. ТАСС) и токсичных отходов на его основе в углеродные наноматериалы. Этот способ утилизации — альтернатива сжиганию или захоронению, которые наносят экологии большой вред. Получаемые углеродные нановолокна можно использовать как для улучшения физико-механических свойств полимеров и смазок, так и в качестве носителя катализаторов», — рассказали в пресс-службе.
Трихлорэтилен — хлорорганическое соединение, которое применяют как средство для обезжиривания металлов и химчистки тканей, в производстве инсектицидов, лекарств, смол и красителей. Вещество имеет третий класс опасности, и пока нет широко внедренных способов его утилизации в промышленных масштабах, кроме сжигания и захоронения. При сжигании помимо прочих веществ выделяется фосген — высокотоксичный газ, отравляющий атмосферу.
В Институте катализа СО РАН, продолжая идеи одного из его основателей Романа Буянова, разработали способ получения углеродных наноматериалов из углеводородов. Затем ученые адаптировали методику для разложения хлорорганических соединений. В основе технологии — трубчатый реактор. Туда помещается катализатор на основе никеля с добавкой из молибдена, вольфрама, палладия или олова, после чего его нагревают до 550−650 градусов. Затем через установку пропускают смесь опасного трихлорэтилена, аргона и водорода (водород предотвращает блокировку поверхности катализатора хлором). В результате получается углеродный наноматериал в виде нановолокон. Предложенный способ утилизации отходов позволяет избежать образования побочных токсичных соединений, подчеркнули в институте.
Применение разработки.
«Существует много направлений, где можно использовать углеродные наноматериалы. Сейчас мы работаем над созданием модифицированных полимерных композитов. Также наш материал оказался перспективным для очистки воды от хлорароматических загрязнений — он обладает высокой удельной поверхностью и пористостью. Еще одно разрабатываемое направление — присадки в смазочные материалы», — цитирует пресс-служба соавтора разработки, научного сотрудника отдела материаловедения и функциональных материалов Арину Потылицыну.
Также ученые предлагают использовать углеродные материалы в качестве носителя катализаторов. Для этого нужно совместить стадию получения углеродного носителя и этап нанесения катализатора. Подобные композитные системы можно будет использовать, например, в электрохимии. Кроме этого, ученые предприняли попытку перерабатывать реальные отходы с производства, из которых также получаются наноматериалы. «У нашего процесса нет такого параметра как “период разложения”, мы из отходов получаем ценный продукт без вреда экологии. Если просто сжигать отходы, то будут выделяться токсичные газы и теряется ценная углеродная составляющая. Если отходы захоронить просто в земле, то почва и грунтовые воды отравляются, и под действием света также будут образовываться еще более токсичные газы», — подчеркнула Потылицына.
