Разработан простой и экологичный способ получения катализаторов для очистки газов
Ученые Томского политехнического университета в сотрудничестве с коллегами из Китая представили новый метод изготовления высокопроизводительных катализаторов на основе оксидов ванадия, титана и вольфрама.
Порошковые катализаторы подобного состава широко применяют для очистки газовых выбросов, однако большинство из них рассчитаны на использование при температурах от 300 до 400 градусов Цельсия. В то же время выбросы угольных электростанций обычно имеют более низкую температуру. Кроме того, они содержат высокие концентрации оксида серы, которые снижают эффективность очистки, вызывают загрязнение катализатора и способствуют коррозии оборудования.
Разработчикам предстояло решить сразу три задачи — добиться термической стабильности катализатора, устойчивости к оксиду серы и низкотемпературной активности.
Большей устойчивостью к механическим воздействиям, перепадам давления и засорению частицами пыли по сравнению с порошковыми катализаторами обладают монолитные катализаторы на основе металлических проволок. Однако и они обладают недостатками — их поверхности часто требуют дополнительной обработки для увеличения шероховатости. Для решения этой проблемы авторы предложили оригинальную технологию.
«В этом исследовании были использованы методы плазменно-электролитического окисления и гидротермальной реакции для облегчения роста in situ массивов нанолистов оксида титана, обеспечения сильной адгезии и высокой эффективности компонентов. Затем активные компоненты наносились на поверхность нанолистов методом осаждения», — рассказал один из авторов статьи, профессор Научно-образовательного центра им. Н.М. Кижнера Инженерной школы новых производственных технологий ТПУ Владимир Ан.
Испытания показали, что полученные монолитные сетчатые катализаторы обладают высокой эффективностью. Кроме того, разработанный подход позволяет сократить количество этапов, используемых для получения катализаторов на основе оксидов ванадия, титана и вольфрама. Благодаря этому новый метод более простой и экологичный.