Сотрудники химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова синтезировали сложный катализатор на основе оксида церия - исследованные оксиды могут заменить дорогостоящие катализаторы, содержащие родий, платину и палладий, сообщается в журнале Applied Surface Science.
До появления каталитических конвертеров выхлопных газов, которыми сейчас оборудуют все автомобили, воздух на улицах городов и на автомобильных трассах содержал в десятки раз больше опасных веществ – монооксида углерода, оксидов азота, углеводородов.
Эти вещества вызывают расстройства дыхательной системы, порождают обычный и фотохимический смог, угнетают растительность и вызывают множество других неприятных последствий.
Сейчас каталитические конверторы содержат катализаторы сложного состава (трехмаршрутные), которые снижают токсичность отработанных газов.
Трехмаршрутные катализаторы содержат в качестве основных компонентов диоксид церия и наночастицы благородных металлов (платины или палладия и родия). Недостаток таких систем в высокой стоимости и неустойчивости металлических частиц к действию высоких температур и различных каталитических ядов.
Решить указанные выше проблемы возможно путем замены частиц благородных металлов на оксиды переходных металлов, которые могут улучшить собственные каталитические свойства диоксида церия.
«Исследователи из лаборатории катализа и газовой электрохимии МГУ под руководством доктора химических наук, ведущего научного сотрудника Екатерины Локтевой синтезировали несколькими способами смешанные оксидные системы, способные заменить собой драгоценные металлы в катализаторах», — сообщил и.о. декана химического факультета МГУ Степан Калмыков.
В зависимости от способа синтеза авторы получили сложные оксиды с различными физико-химическими характеристиками.
Как выяснили ученые, разное распределение оксидов марганца изменяет каталитические свойства в реакции окисления моноксида углерода.
«Цель нашей работы состояла в том, чтобы выяснить, как лучше проводить модификацию марганцем, а также в какой форме марганец окажет более сильное положительное влияние на каталитические свойства. Думаю, что мы в определенной степени с этим справились. Однако и концентрация марганца может сильно влиять на эффективность каталитической системы. Это отдельный вопрос, требующий дальнейшего исследования», — комментирует один из авторов работы, аспирант химического факультета МГУ Игорь Каплин.
