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

Petrus

29 апр. 2025 г.
Основная категория
Нефтегазовая промышленность · Переработка нефти
Дополнительные
Производство и операции · Управление производствомНаучные исследования и разработки · Биотехнологии

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 —

Комментарии (0)

Горячее

Qnap анонсировала новые NAS для видеопроизводства

2 окт. 2026 г.02.10.2026 · 0 реакций

Tesla открыла кредитные линии на $30 млрд

2 окт. 2026 г.02.10.2026 · 0 реакций

Авиаперевозки растут, но новые правила усложняют рынок

1 окт. 2026 г.01.10.2026 · 0 реакций
Рекомендуемое
Облачные вычисления

Qnap анонсировала новые NAS для видеопроизводства

Qnap представила три новые NAS-системы, ориентированные на задачи видеопроизводства и оснащённые портами USB4 для высокой скорости передачи данных. Устройства поддерживают различные режимы подключения и рассчитаны на использование жёстких дисков и SSD большой ёмкости.

Финансовый анализ

Tesla открыла кредитные линии на $30 млрд

Tesla открыла кредитные линии на 30 миллиардов долларов для финансирования крупных инвестиций на фоне снижения прибыли и роста капитальных затрат. Новое соглашение расширяет финансовые возможности компании в условиях давления на бизнес.

Транспортная логистика

Авиаперевозки растут, но новые правила усложняют рынок

Авиаперевозки становятся всё более важной частью логистики, особенно на фоне нестабильности морских перевозок. Однако новые правила оформления авианакладных создают дополнительные сложности и риски для участников рынка.