Российские ученые удалили из дизельного топлива более 99% серы
Новый многоразовый катализатор очищает дизельное топливо от серы при температуре 70°C и атмосферном давлении. Разработка может сделать производство экологичного топлива проще и дешевле.
Источник: Крохичева Полина / из личного архива. Коллектив научной группы лаборатории композиционных керамических материалов и биоматериалов ИМЕТ РАН.
МОСКВА, 18 августа /Новости науки/. Российские ученые разработали катализатор, удаляющий из дизельного топлива более 99% серы. Об этом сообщила [пресс-служба Российского научного фонда.
Новый способ позволяет очищать топливо при температуре всего 70°C и обычном атмосферном давлении. Для сравнения, традиционная гидроочистка требует нагрева до 300–400°C, высокого давления и использования водорода. Кроме того, она не всегда справляется со стойкими ароматическими соединениями серы.
«Сочетание дешевых материалов, мягких условий и высокой эффективности делает разработку экономически конкурентоспособной и позволяет легко ее масштабировать», — рассказала руководитель проекта, старший научный сотрудник Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН Маргарита Гольдберг.
Основой катализатора стал гидроксиапатит — доступный, химически устойчивый и безопасный материал. Ученые нанесли на его поверхность ионы молибдата, которые после нагрева образовали активные фосфомолибдатные кластеры. Для окисления серосодержащих соединений используется перекись водорода, превращающаяся в ходе реакции в воду.
Катализатор испытали на образцах реального дизельного топлива, предварительно не очищенного от серы. За восемь часов содержание серы удалось снизить более чем на 99%. Материал сохранил активность после пяти последовательных циклов использования.
При сжигании топлива соединения серы превращаются в токсичные оксиды, которые раздражают дыхательные пути и участвуют в образовании кислотных дождей. В дальнейшем исследователи намерены заменить перекись водорода кислородом воздуха, чтобы дополнительно уменьшить стоимость очистки.
В работе участвовали специалисты ИМЕТ РАН, МГУ имени М.В. Ломоносова, Института физической химии и электрохимии РАН, Института общей физики РАН и Института нефтехимического синтеза РАН. Результаты опубликованы в журнале Separation and Purification Technology.
Новый способ позволяет очищать топливо при температуре всего 70°C и обычном атмосферном давлении. Для сравнения, традиционная гидроочистка требует нагрева до 300–400°C, высокого давления и использования водорода. Кроме того, она не всегда справляется со стойкими ароматическими соединениями серы.
«Сочетание дешевых материалов, мягких условий и высокой эффективности делает разработку экономически конкурентоспособной и позволяет легко ее масштабировать», — рассказала руководитель проекта, старший научный сотрудник Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН Маргарита Гольдберг.
Основой катализатора стал гидроксиапатит — доступный, химически устойчивый и безопасный материал. Ученые нанесли на его поверхность ионы молибдата, которые после нагрева образовали активные фосфомолибдатные кластеры. Для окисления серосодержащих соединений используется перекись водорода, превращающаяся в ходе реакции в воду.
Катализатор испытали на образцах реального дизельного топлива, предварительно не очищенного от серы. За восемь часов содержание серы удалось снизить более чем на 99%. Материал сохранил активность после пяти последовательных циклов использования.
При сжигании топлива соединения серы превращаются в токсичные оксиды, которые раздражают дыхательные пути и участвуют в образовании кислотных дождей. В дальнейшем исследователи намерены заменить перекись водорода кислородом воздуха, чтобы дополнительно уменьшить стоимость очистки.
В работе участвовали специалисты ИМЕТ РАН, МГУ имени М.В. Ломоносова, Института физической химии и электрохимии РАН, Института общей физики РАН и Института нефтехимического синтеза РАН. Результаты опубликованы в журнале Separation and Purification Technology.
