Un gruppo di ricerca dell'Università tecnica di Monaco (TUM) guidato dal chimico Johannes Lercher ha sviluppato un processo di sintesi che aumenta drasticamente l'attività dei catalizzatori per la desolforazione del petrolio greggio. Il nuovo processo potrebbe forse essere utilizzato anche per i catalizzatori nelle celle a combustibile.

Il petrolio greggio contiene una grande quantità di zolfo. Per trasformare il petrolio greggio in combustibile, i composti solforati devono essere eliminati mediante idrogeno. Gli esperti chiamano questo processo idrotrattamento. Il processo viene eseguito utilizzando catalizzatori.

Sotto la guida del Prof. Johannes Lercher e del Dr. Hui Shi, un team di ricercatori della cattedra di tecnologia chimica presso l'Università tecnica di Monaco di Baviera ha ora sviluppato un processo per aumentare l'attività di questi catalizzatori molte volte trattando preventivamente i solfuri metallici cataliticamente attivi con acido cloridrico concentrato.

Importante per l'ambiente

L'idrotrattamento è uno dei processi catalitici più importanti, sia per quanto riguarda la quantità di catalizzatore utilizzato che per la quantità di materia prima lavorata. Con idrogeno ad alta pressione, le impurità come zolfo o composti azotati vengono rimosse dal petrolio greggio nel modo più completo possibile.

"Questo tipo di impurità in seguito brucerebbe per formare anidride solforosa e ossidi di azoto, che comporterebbe effetti negativi sull'ambiente, in particolare sulla qualità dell'aria, "dice Manuel Wagenhofer, primo autore dello studio. Inoltre, i composti dello zolfo e dell'azoto danneggerebbero anche i metalli preziosi nei convertitori catalitici dei veicoli moderni, e ridurre drasticamente la loro efficacia.

Un sorprendente effetto dell'acido cloridrico

I chimici TUM hanno esaminato tali catalizzatori di solfuri metallici misti per la loro efficacia nell'idrotrattamento sintetizzando prima i solfuri di nichel molibdeno in diverse fasi del processo, e poi trattarli con acido.

"Era sorprendente quanto l'aggiunta di acido cloridrico concentrato aumentasse le prestazioni catalitiche, " afferma Wagenhofer. "L'acido cloridrico migliora l'accessibilità dei centri attivi nei catalizzatori rimuovendo i componenti meno attivi, principalmente solfuri di nichel. più puro, e quindi più attivo, si formano solfuri metallici misti."

Grandi vantaggi per la ricerca fondamentale

I risultati dei chimici TUM sono molto importanti anche per la ricerca fondamentale. I solfuri metallici misti purificati sono anche più facili da esaminare, scientificamente.

"Per esempio, siamo stati in grado di identificare e quantificare i centri attivi sui catalizzatori così trattati, " spiega Lercher. "Questo è stato possibile solo perché la superficie non era più ricoperta di solfuro di nichel".

In linea di principio, il trattamento acido potrebbe apparentemente essere utilizzato come strumento di indagine per una serie di catalizzatori simili, per ottimizzare questi, Per esempio, per l'utilizzo con oli da materie prime rinnovabili che in futuro dovranno essere trasformati in combustibili rispettosi del clima tramite un processo di raffinazione.

"Se comprendiamo meglio i catalizzatori di solfuro di metallo misto, possiamo forse migliorarli considerevolmente per l'uso in altri importanti campi del futuro, come l'elettrolisi dell'acqua o le celle a combustibile a idrogeno, "dice Johannes Lercher.