Химики ХФ создают катализаторы для очистки воздуха от опасных выхлопов
23 Января 2020

Коллектив научно-исследовательской лаборатории каталитических исследований химического факультета ТГУ опубликовал статью в высокорейтинговом журнале Applied Catalysis B: Environmental. Сотрудники лаборатории разрабатывают катализаторы экологического назначения – для нейтрализации опасных веществ, в частности, угарного газа, а также частиц сажи, являющихся составляющей выхлопов автотранспорта.

Проект направлен на создание новых способов конструирования катализаторов на основе наночастиц серебра, платины и оксида церия. Особое внимание химики уделяют решению прикладных задач экологического катализа: получаемые соединения могут использоваться для очистки воздуха от опасных легколетучих органических соединений.

– Наш проект фундаментальный – мы разрабатываем принципиально новые способы конструирования функциональных материалов, в частности, катализаторов. Исследования сконцентрированы на стабилизации наночастиц, кластеров и отдельных атомов серебра и платины на поверхности оксида церия за счет сильного связывания с поверхностью. Это позволяет значительно улучшить активность таких катализаторов, а также получить доступные материалы при низком содержании дорогостоящих благородных металлов, – поясняет руководитель проекта, старший научный сотрудник ЛКИ ХФ Григорий Мамонтов.

Если говорить о практической значимости исследований, задача разрабатываемых катализаторов – нейтрализовать выбросы опасных веществ промышленных предприятий и транспорта. У каждого автомобиля есть катализаторный блок, куда устанавливается сложная система, которая последовательно нейтрализует выхлоп. Такие же блоки должны быть предусмотрены и на производствах. Разрабатываемые в ходе фундаментальных исследований катализаторы можно будет дорабатывать под конкретную практическую задачу по очистке воздуха.

ePqKe4NLrlY.jpg

Исследования проводятся в рамках двух проектов. Первый – проект Российского научного фонда на проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых «Разработка принципов управления каталитическими свойствами нанесенных катализаторов путем контроля взаимодействия активный компонент – носитель» (соглашение № 18-73-10109, руководитель – Григорий Мамонтов), рассчитан он на три года, работа началась летом 2018 года. Второй относится к категории проектов ведущего исследовательского университета (ВИУ) и был реализован в 2018-2019 годах (№ 8.2.03.2018, руководитель – профессор, ведущий научный сотрудник ЛКИ ХФ Ольга Водянкина).

DjvUAu7Ls68.jpgИсследования проводит коллектив ЛКИ ХФ с участием группы профессора Леонарды Франчески Лиотты (Leonarda Francesca Liotta) (h-индекс 39) из Института исследований наноструктурных материалов Итальянского исследовательского совета (CNR-ISMN), Палермо, Италия. Младший научный сотрудник ЛКИ ХФ Мария Грабченко, первый автор опубликованной высокорейтинговой статьи, в 2017-2018 годах успешно прошла стажировку в этом институте.

– В последнее время исследовательский уровень и практическая эффективность наших работ постоянно растет, – отмечает руководитель проекта ВИУ, профессор Ольга Водянкина. – Безусловно, этому способствует реализация Проекта 5–100 в Томском государственном университете, открывающая новые возможности и создающая перспективы для дальнейшего роста на основе развития международного научного сотрудничества.

Applied Catalysis B: Environmental – высокорейтинговый журнал, входящий в топ-10% журналов в области катализа, в частности экологического (импакт-фактор 14,229 (Q1), предметный рейтинг в областях Chemical Engineering, Chemistry).
Как отмечает заведующий лабораторией каталитических исследований Олег Магаев, фундаментальные исследования являются одним из приоритетных направлений деятельности лаборатории. Уже не первый год коллектив лаборатории принимает активное участие в проектах РНФ и ВИУ, обеспечивая тем самым не только высокую публикационную активность лаборатории, но признание исследований научной группы мировым сообществом. Об этом свидетельствует увеличение числа высокорейтинговых публикаций за прошлый год, по сравнению с показателями за последние 5 лет.