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Gli scienziati russi hanno sviluppato un nuovo catalizzatore altamente efficiente per la lavorazione industriale dell'anidride carbonica che rende il processo semplice ed economico. Allo studio hanno preso parte scienziati dell'Università MISIS, dell'Università statale di Mosca Lomonosov e dell'Istituto di chimica organica Zelinsky. I risultati sono stati pubblicati in Materiali .
Uno dei modi promettenti per elaborare l'anidride carbonica correlata ai gas serra è attraverso la reazione della sua interazione con l'idrogeno. Secondo gli scienziati, i prodotti preziosi di questa reazione possono essere il gas di sintesi, vari idrocarburi e alcoli ampiamente utilizzati nell'industria chimica. I team scientifici di tutto il mondo stanno lottando per trovare catalizzatori sufficientemente efficienti e durevoli (composti che accelerano il corso di quella reazione chimica) che consentiranno l'aumento graduale della lavorazione dell'anidride carbonica per un'economia verde.
Gli scienziati dell'Università MISIS insieme ai loro colleghi dell'Università statale di Mosca Lomonosov e dell'Istituto di chimica organica Zelinsky hanno sviluppato un nuovo metodo semplificato per la produzione di catalizzatori industriali al cobalto-nichel per la lavorazione dell'anidride carbonica.
"I nostri catalizzatori sono una lega sfusa con una superficie porosa e grani su scala nanometrica che formano particelle schiumose ad alta attività. Grazie a questa struttura e all'interazione sinergica di Co con Ni, i catalizzatori sono caratterizzati da un'interazione più intensa con CO2 molecole e un'elevata stabilità, rispetto agli analoghi esistenti (elemento attivo disperso su un supporto ceramico)", ha spiegato Sergey Roslyakov, ricercatore senior presso NUST MISIS.
Gli scienziati si sono concentrati su tre problemi:esplorare le possibilità di pieno utilizzo dell'anidride carbonica (che aumenta l'effetto serra sul pianeta), nonché semplificare la produzione di catalizzatori efficaci e creare catalizzatori basati sulle materie prime disponibili.
"Il nostro lavoro si distingue per la sintesi rapida e semplice di materiale tramite combustione di sol-gel reattivi. Nel nostro approccio, è sufficiente applicare energia insignificante per riscaldare un piccolo volume del campione, fino a un millimetro cubo di dimensione, e quindi la sintesi procede in modalità autosufficiente senza costi energetici aggiuntivi", ha affermato Roslyakov.
L'uso di metodi di sintesi non standard ha ridotto significativamente i costi energetici e delle risorse nella produzione e nell'uso dei catalizzatori. Secondo gli autori, il cobalto contribuisce alla formazione di una microstruttura porosa simile a una spugna del catalizzatore e triplica anche le proprietà catalitiche del nichel.
Poiché l'intero volume del catalizzatore è costituito da una lega metallica, ha una conduttività termica molto più elevata rispetto ai supporti ceramici. Come spiegano, questo aumenta significativamente la stabilità del materiale durante l'uso a lungo termine.
"Abbiamo semplificato il metodo di preparazione dei materiali, evitando fasi lunghe e non banali di fusione, spruzzatura, pulizia, applicazione di componenti attivi sul supporto strutturante e altro. Nonostante il processo di sintesi semplificato e la composizione del catalizzatore, abbiamo hanno ottenuto una tecnologia competitiva per la conversione catalitica dell'anidride carbonica", ha aggiunto Roslyakov.
In futuro, il team scientifico intende continuare la ricerca di nuovi catalizzatori efficaci e stabili. + Esplora ulteriormente
