ТГУ помогает создать катализаторы для нейтрализации выхлопных газов

Исследователи из ТГУ, НГУ и Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН совместно ищут способы повышения эффективности катализаторов на основе диоксида церия и благородных металлов для нейтрализации выхлопных газов и продуктов горения. Такие катализаторы могут применяться в выхлопной системе автомобилей и снижать вред, который отработавшие газы наносят атмосфере, превращая токсичные компоненты в нетоксичные.

– Катализаторы системы «оксид церия-драгметалл» – одни из самых результативных, они являются термически стабильными и работают даже при отрицательных температурах, – говорит сотрудник лаборатории новых материалов и перспективных технологий СФТИ ТГУ Валерий Светличный. – Совместно с лабораторией синтеза и физико-химических исследований новых композитных катализаторов (ЛСиФХИНКК) Андрея Боронина мы изучаем каталитически активные фазы и центры поверхности, обеспечивающие высокую эффективность таких катализаторов.


Обычно для создания таких катализаторов используется диоксид церия, получаемый химическими методами. В ТГУ впервые в мире это вещество было получено методом импульсной лазерной абляции. Кроме того, здесь добились значительного ускорения процесса, что позволило увеличить производительность метода. В результате с минимальными затратами можно быстро получать различные варианты катализаторов в объемах, достаточных для проведения исследований. Данная технология заинтересовала коллег из ЛСиФХИНКК, и уже несколько лет томские и новосибирские ученые работают вместе.

– Мы получаем коллоидные растворы наночастиц диоксида церия и палладия, смешиваем их до однородной среды, после чего высушиваем. В результате образуется нанокристаллический композитный порошок. Чтобы получить его другим способом, например химическим, пришлось бы потратить больше времени. А наш способ, благодаря высокой вариативности, может эффективно использоваться именно на стадии исследований в области создания новых наноматериалов. А уже потом масштабировать их можно другим методом, – объясняет Валерий Светличный.

В Институте катализа проводят испытания образцов, физико-химические исследования микроструктуры катализаторов и состояния компонентов, и затем вносят коррективы в дальнейший процесс их приготовления. В результате найдены оптимальные условия производства и получен катализатор, по эффективности не уступающий мировым аналогам, приготовленным химическими методами.

Итоги этой совместной работы опубликованы в сентябрьском номере высокорейтингового международного журнала «Catalysis Science & Technology» (импакт-фактор 5,287).