Катализатор импортозамещения: прорыв томских химиков

Томские химики разработали носитель для катализаторов. Это позволит оптимизировать процессы.

Катализатор импортозамещения: прорыв томских химиков

В современной химической промышленности основные инвестиции идут на разработку катализаторов и их систем. В школьном учебнике химии можно прочитать, что катализатор — это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, но не входит в состав продуктов.

Как известно, время — деньги. Ускорение химической реакции означает увеличение производительности реактора. Кроме того, катализаторы уменьшают энергозатраты при производстве. При помощи катализаторов можно также направить реакцию в нужном направлении, снизив или даже вовсе исключив образование побочных продуктов.

В фармацевтической и пищевой промышленности довольно часто реакции проводят в жидкой фазе в проточных реакторах. Катализатор в реактор добавляется в виде порошка или гранул. При этом оказывается невозможным точно рассчитать время контакта реагентов с катализатором, а, следовательно, невозможно оптимизировать процесс по этому параметру. При этом катализатор приходится отделять от смеси продуктов и непрореагировавших исходных веществ, а это неизбежные потери.

Химики из Томского государственного университета нашли способ решить эту проблему. Идея-то проста — нужно нанести катализатор на пористый носитель, на котором бы он прочно сидел. Задача была подобрать такой носитель и научиться его делать. С этой задачей томские химики справились, научившись изготавливать пористые монолиты из диоксида кремния.

Пористый диоксид кремния имеет внутри каналы, через которые протекает реакционная смесь и микропоры, в которых надёжно сидят зёрна катализатора. Главное достоинство использования катализатора на таком носителе заключается в том, что можно теперь точно знать время контакта реакционной смеси с катализатором, что позволяет найти оптимальную скорость потока через реактор.

Другим достоинством катализатора, иммобилизованного в пористом носителе, является то, что конечный продукт не загрязнён катализатором. Современные катализаторы на основе редкоземельных элементов и металлов платиновой группы довольно дороги. Закрепление катализаторов в пористом диоксиде кремния позволит снизить их потери, и, соответственно, снизить себестоимость продукции.

Таким образом, учёные Томского государственного института смогли, принципиально не меняя схемы синтеза и не изобретая новый катализатор, разработать способ увеличения эффективности катализатора и снижения себестоимости продукции. Материал для носителя — диоксид кремния достаточно дёшев. Его внедрение в промышленную практику не потребует каких-то баснословных капиталовложений. И самое главное, что это сделано в нашей стране и на нашем сырье, что является ещё одним важным вкладом в программу импортозамещения, но на сей раз не конечных продуктов, а материалов для производства.

Похожие новости
Инфографика
Игорь Николаев

Президент России Владимир Путин показал главе Египта Абделю Фаттаху ас-Сиси новые автомобили марки Aurus.

Мария Осипова

Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев во время интервью на телеканале Euronews рассказал о том, как относятся к президенту США Дональду Трампу в России.

Игорь Николаев

Опытный аналитик, исполнительный директор компании A.G. Bisset Associates LLC Ульф Линдал уверен, что к 2024 году стоимость доллара снизится почти на 40%.