Ведутся технические работы. Это может временно повлиять на скорость работы сайта. Приносим извинения за неудобства и благодарим за ваше понимание!

Химики МГУ в 5 раз улучшили катализатор для производства пропилена

Научная группа кафедры физической химии химического факультета МГУ модифицировала катализатор метатезиса для получения важнейших соединений промышленности – этилена и пропилена. Ученым удалось увеличить конверсию вещества почти в 5 раз.

В последнее время мировой рынок остро ощущает недостаток в производстве пропилена. Больше всего он необходим для получения полимера – полипропилена. Благодаря свойствам полимера – его термической, химической и коррозионной устойчивости – мы можем встретить полипропилен на каждом шагу: от упаковочной пленки до шумоизоляции в квартире.

До недавнего времени пропилен получали в качестве одного из продуктов разложения нефти (крекинга). В 1970-х годах нефтехимические компании нескольких стран разработали установку, которая может превращать смесь этилена и бутилена в чистый пропилен и наоборот. Благодаря обратимости процесса всегда есть возможность сдвинуть равновесие в сторону продуктов или реагентов, изменяя условия реакции (давление, температуру). Главное, подобрать параметры процесса.

Основа установки – реакция метатезиса, которая выглядит как обмен фрагментами между двумя органическими соединениями с двойной связью. «Эта реакция очень важна для нас, – рассказал один из авторов работы, научный сотрудник кафедры физической химии химического факультета МГУ Александр Никифоров. – Ведь все классические способы получения чистых низших алкенов требуют больших капитальных затрат, а для процесса метатезиса расходы значительно меньше, чем для обычного нефтехимического крекинга. Кроме того, метатезис может быть внедрен в классические установки для крекинга, и на выходе мы получим этилен и пропилен, соотношение которых сможем варьировать в широких пределах, в зависимости от потребностей рынка».

Для проведения реакции обычно используют катализаторы на основе оксидов вольфрама, рения и молибдена. Последние наиболее перспективны, так как обладают большей стабильностью по сравнению с другими и довольно высокой активностью. Очень важную роль играет и подложка, на которую наносится соединение металла. Классический вариант для подложки – оксид алюминия Al2O3. Совокупность двух оксидов предоставляет множество каталитических центров с разной активностью и кислотностью. И основная задача – подобрать параметры системы или модифицировать катализатор так, чтобы повысить показатели реакции. Однако сейчас большинство установок для крекинга нефти перешли на производство этилена (которого нужно тоже очень много), из-за чего возникла нехватка пропилена.

Научная группа химиков МГУ нашла интересное решение: они добавили в каталитическую систему фтор, который заменил некоторые гидроксильные группы на поверхности оксида алюминия. Модификация изменила характеристики катализатора и, следовательно, его эффективность. Ученые провели серию опытов с различными количествами фтора, и в результате получили наиболее удачные условия синтеза – конверсия возросла в 4,7 раз, а показатель селективности (доля нужной реакции) остался на высоком уровне – 95%.

Хотя открытие нового катализатора уже может сэкономить промышленникам огромные деньги, в планах научной группы – исследовать системы с фтором более подробно. «Мы отработали методику, и теперь мы можем нарастить объем экспериментов на базе того, что мы уже знаем, – поделился соавтор работы, сотрудник кафедры физической химии химического факультета МГУ Евгений Чесноков. – Так как нам известен наиболее вероятный результат, мы углубимся в изучение механизма работы фторированных катализаторов. Также мы планируем исследовать влияние других модификаторов, чтобы сделать катализатор ещё лучше».

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и опубликована в журнале Journal of Catalysis 
Источник: 
msu.ru


( ! ) Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php on line 44
Call Stack
#TimeMemoryFunctionLocation
10.0000350184{main}( ).../index.php:0
20.0001350464require( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-blog-header.php ).../index.php:17
30.30058482664require_once( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/template-loader.php ).../wp-blog-header.php:19
40.31068506392include( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php ).../template-loader.php:106

Мы рекомендуем


( ! ) Fatal error: Allowed memory size of 536870912 bytes exhausted (tried to allocate 16777216 bytes) in /home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/class-wpdb.php on line 2322
Call Stack
#TimeMemoryFunctionLocation
10.0000350184{main}( ).../index.php:0
20.0001350464require( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-blog-header.php ).../index.php:17
30.30058482664require_once( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/template-loader.php ).../wp-blog-header.php:19
40.31068506392include( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php ).../template-loader.php:106
50.625922750424WP_Query->__construct( $query = ['post_type' => 'post', 'post_status' => 'publish', 'fields' => 'ids', 'posts_per_page' => -1, 'no_found_rows' => TRUE, 'orderby' => 'none'] ).../single.php:65
60.625922750424WP_Query->query( $query = ['post_type' => 'post', 'post_status' => 'publish', 'fields' => 'ids', 'posts_per_page' => -1, 'no_found_rows' => TRUE, 'orderby' => 'none'] ).../class-wp-query.php:4081
70.625922750424WP_Query->get_posts( ).../class-wp-query.php:3949
80.626322762288wpdb->get_col( $query = 'SELECT wp_posts.ID\n\t\t\t\t\t FROM wp_posts \n\t\t\t\t\t WHERE 1=1 AND wp_posts.post_type = \'post\' AND ((wp_posts.post_status = \'publish\'))\n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t ', $x = ??? ).../class-wp-query.php:3300
90.626322762288wpdb->query( $query = 'SELECT wp_posts.ID\n\t\t\t\t\t FROM wp_posts \n\t\t\t\t\t WHERE 1=1 AND wp_posts.post_type = \'post\' AND ((wp_posts.post_status = \'publish\'))\n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t ' ).../class-wpdb.php:3107
104.3591603806432mysqli_fetch_object( $result = class mysqli_result { public $current_field = 0; public $field_count = 1; public $lengths = [0 => 7]; public $num_rows = 1516847; public $type = 0 } ).../class-wpdb.php:2322

( ! ) Fatal error: Allowed memory size of 536870912 bytes exhausted (tried to allocate 16777216 bytes) in /home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/class-wp-recovery-mode.php on line 173
Call Stack
#TimeMemoryFunctionLocation
10.0000350184{main}( ).../index.php:0
20.0001350464require( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-blog-header.php ).../index.php:17
30.30058482664require_once( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/template-loader.php ).../wp-blog-header.php:19
40.31068506392include( '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-content/themes/malitikov/single.php ).../template-loader.php:106
50.625922750424WP_Query->__construct( $query = ['post_type' => 'post', 'post_status' => 'publish', 'fields' => 'ids', 'posts_per_page' => -1, 'no_found_rows' => TRUE, 'orderby' => 'none'] ).../single.php:65
60.625922750424WP_Query->query( $query = ['post_type' => 'post', 'post_status' => 'publish', 'fields' => 'ids', 'posts_per_page' => -1, 'no_found_rows' => TRUE, 'orderby' => 'none'] ).../class-wp-query.php:4081
70.625922750424WP_Query->get_posts( ).../class-wp-query.php:3949
80.626322762288wpdb->get_col( $query = 'SELECT wp_posts.ID\n\t\t\t\t\t FROM wp_posts \n\t\t\t\t\t WHERE 1=1 AND wp_posts.post_type = \'post\' AND ((wp_posts.post_status = \'publish\'))\n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t ', $x = ??? ).../class-wp-query.php:3300
90.626322762288wpdb->query( $query = 'SELECT wp_posts.ID\n\t\t\t\t\t FROM wp_posts \n\t\t\t\t\t WHERE 1=1 AND wp_posts.post_type = \'post\' AND ((wp_posts.post_status = \'publish\'))\n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t \n\t\t\t\t\t ' ).../class-wpdb.php:3107
104.3591603806432mysqli_fetch_object( $result = class mysqli_result { public $current_field = 0; public $field_count = 1; public $lengths = [0 => 7]; public $num_rows = 1516847; public $type = 0 } ).../class-wpdb.php:2322
114.3785603806800WP_Fatal_Error_Handler->handle( ).../class-wp-fatal-error-handler.php:0
124.3786603807512WP_Recovery_Mode->handle_error( $error = ['type' => 1, 'message' => 'Allowed memory size of 536870912 bytes exhausted (tried to allocate 16777216 bytes)', 'file' => '/home/domains/malitikov.ru/public_html/wp-includes/class-wpdb.php', 'line' => 2322] ).../class-wp-fatal-error-handler.php:55