https://mos-today.ru

Московские ученые разработали новый катализатор, который позволяет удалять почти все вредные примеси серы из дизельного топлива. Предложенная ими технология значительно упрощает и удешевляет процесс очистки, так как не требует использования высоких температур и давления.

В природной нефти содержатся не только углеводороды, являющиеся основой топлива, но и сернистые соединения. При сжигании топлива с высоким содержанием серы в атмосферу выбрасываются вредные оксиды, вызывающие кислотные дожди и раздражение дыхательных путей у людей. Для удаления серы из топлива обычно применяют гидроочистку с использованием водорода, однако этот способ сложен технически: он требует температур около 300–400 °C и высокого давления, а также не способен эффективно удалять некоторые устойчивые ароматические соединения серы.

Московские ученые предложили принципиально новый катализатор на основе гидроксиапатита — доступного, стабильного и нетоксичного минерала, который просто и дешево синтезируется из кальциевых и фосфатных соединений. Поверхность гидроксиапатита обработали раствором с ионами молибдата и подвергли нагреву, после чего на материале сформировались активные фосфомолибдатные кластеры.

В ходе эксперимента полученный катализатор совместно с перекисью водорода был добавлен в образцы неочищенного дизельного топлива. Реакция проводилась при температуре 70 °C и обычном атмосферном давлении. Перекись водорода окисляла сернистые соединения, а сама распадалась на воду, не образуя вредных побочных продуктов. За восемь часов катализатор удалял из топлива более 99% серы и сохранял свою активность после пяти циклов эксплуатации.

По мнению руководителя проекта, старшего научного сотрудника Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН Маргариты Гольдберг, сочетание доступных материалов, мягких условий и высокой эффективности делает разработку экономически выгодной и легко масштабируемой. В дальнейшем ученые планируют создать системы, которые будут окислять соединения серы непосредственно кислородом воздуха, что позволит отказаться от использования перекиси водорода и дополнительно снизить стоимость процесса.

В исследовании также участвовали представители Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова, Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН, Института общей физики имени А.М. Прохорова РАН и Института нефтехимического синтеза имени А.В. Топчиева РАН.

Результаты работы опубликованы в журнале Separation and Purification Technology. Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.