г. Москва, Ленинский проспект, 47
Телефон: +7 499 137-29-44
Факс: +7 499 135-53-28
12 июля 2021 г.

В ИОХ РАН предложен энергоэффективный метод каталитического окисления легколетучих алканов

 

Летучие органические соединения (ЛОС) относятся к числу наиболее опасных загрязнителей, поскольку их накопление в воздухе крупных городов и мегаполисов способствует образованию фотохимического смога. В России объем антропогенных ЛОС превышает 1,5 млн. тонн в год; основная доля выбросов приходится на транспорт, электростанции, предприятия химической и нефтедобывающей промышленности. Для удаления летучих органических соединений применяется метод каталитического окисления кислородом воздуха, однако в ряде случаев для проведения этого процесса требуются высокие температуры. В частности, окисление короткоцепочечных линейных алканов, отличающихся малой реакционной способностью, как правило, проводится при 200–350 °С.

Сотрудниками Лаборатории катализа нанесенными металлами и их оксидами №35 ИОХ РАН предложен новый энергоэффективный метод удаления алканов. Суть метода заключается в проведении процесса каталитического окисления в присутствии озона. Убедительно показано, что добавление небольшого количества озона (~450 м.д.) в воздушный поток способствует резкому увеличению скорости процесса при температурах 25–350°С. Так, окисление н‑бутана на Mn‑содержащем катализаторе начинает протекать уже при 25 °С, а практически полная конверсия (80–100 %) наблюдается в интервале 70–200 °C.

Сопоставление каталитических и физико-химических данных, полученных в ходе исследования, позволило также сделать предположение относительно возможного пути протекания процесса окисления алканов в присутствии озона. При температурах ниже 250 °С н‑бутан окисляется активным атомарным кислородом, образующимся в результате разложения озона на Mn2O3 центрах, а при более высоких температурах значительный вклад в ход процесса начинают вносить газофазное окисление в присутствии озона, а также каталитическое окисление кислородом воздуха. Результаты проведенного сотрудниками ИОХ РАН исследования открывают принципиально новые возможности в области разработки технологий низкотемпературного удаления летучих органических соединений.

 

Источник:

Alina I. Mytareva, Igor S. Mashkovsky, Sergey A. Kanaev, Dmitriy A. Bokarev, Galina N. Baeva, Alexander V. Kazakov, Alexander Y. Stakheev Removal of VOCs by Ozone: n-Alkane Oxidation under Mild Conditions. Catalysts, 2021, 11, 506. DOI: 10.3390/catal11040506.

Важные события:

Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН приглашает Ваших молодых учёных в возрасте до 35 лет, аспирантов и студентов, работающих в области органической химии, принять участие в IX молодежной конференции ИОХ РАН, посвященной 160-летию со дня рождения академика Н.Д. Зелинского, которая состоится 11-12 ноября 2021 года. В рамках конференции будет проведен конкурс научно-исследовательских работ
Заведующий Лабораторией металлокомплексных и наноразмерных катализаторов ИОХ РАН академик В.П. Анаников был выбран членом Международного Экспертного Совета (International Advisory Board) престижного журнала Angewandte Chemie.

Поздравляем д.х.н. Верещагина А.Н., д.х.н. Ферштата Л.Л. и к.х.н. Жаркова М.Н. с победой и желаем новых научных достижений.

Все события »