Катализаторы на основе металлов широко используются в химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Обычно, в качестве носителя катализаторов применяют пористые керамическую или оксидную основу, на которую наносятся активные вещества, как правило, благородные металлы. Основной недостаток существующей технологии – это слабая адгезия металла и основы, низкая механическая прочность, плохой теплообмен и контакт катализатора с газом. В настоящее время перспективными являются катализаторы на основе неблагородных металлов и их оксидов, нанесенные и закрепленные на носители в виде сеток. Они более прочны, обладают высокой теплопроводностью, обеспечивают хороший контакт газа с катализатором. Однако цельнометаллические катализаторы в виде сеток обладают низкой удельной поверхностью по сравнению с пористой керамикой, поэтому существует потребность в разработке способов увеличения удельной поверхности металлической основы и самих катализаторов.

Нанокатализаторы для конверсии углеводородов (переработки природного и попутного нефтяного газов в синтез-газ)

Сетка с поверхностью из оксида хрома

Сетка с поверхностью из оксида железа

         Увеличить удельную поверхность носителя можно путем термообработки нержавеющей микросетки в кислородосодержащей среде или нанесением барьерного покрытия и последующей его термообработкой в воздушной атмосфере. Варьируя режимами отжига можно получить развитую поверхность сетки - носителя в виде нановискерных структур или микропор соединенных каналами, а также сформировать особый фазовый состав поверхности, включая получение оксидов железа и (или) хрома. Такие носители с развитой поверхностью из оксида железа или оксида хрома уже сами по себе можно использовать как катализаторы в производстве аммиака, для дегидрирования олефиновых и алкилароматических углеводородов и др.

         Никелевые катализаторы на сетчатом носителе из нержавеющей стали получены в лаборатории «Нанокатализаторы и функциональные материалы» в виде наноразмерных конусов.

На сегодняшний день катализаторы для конверсии метана в синтез-газ проходят испытания на каталитическую активность.

 

Разработчики методики: к.ф.-м.н. Грызунова Н.Н.; д.ф.-м.н. Викарчук А.А.; Шафеев М.Р.

Развитая поверхность никеля, нанесенного на сетку из нержавеющей стали

Нанокатализаторы и функциональные материалы, Тольяттинский государственный университет

© 2013-2018