• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
22.03.2023
ТюмГУ
228

Российские химики разработали новый улучшенный катализатор

❋ 4.6

Тюменские и новосибирские химики построили геометрическую и математическую модель картриджа со стекловолоконными катализаторами.

Российские химики разработали новый улучшенный катализатор / ©Getty images / Автор: Visellia Orfius

Подавляющее большинство химических процессов требуют применения катализаторов. Сегодня на рынке представлено несколько сотен видов этих наукоемких продуктов. Катализаторы критически важны в процессах нефтепереработки. В целях импортозамещения вопрос создания и разработки российских катализаторов становится чрезвычайно актуальным.

Перспективное решение в этой области — применение структурированных каталитических систем с использованием катализатора на основе микроволокнистых носителей, изготовленных в виде полотен из стеклянных, минеральных, керамических, углеродных, полимерных и других микроволокон.

Статья «CFD-моделирование структурированных картриджей со стекловолоконными катализаторами» химиков ТюмГУ и Института катализа имени Борескова (Новосибирск) вышла в журнале «Исследования и проектирование в области химической инженерии». Ученые определили, что активные компоненты для таких катализаторов могут быть выбраны из широкого диапазона различных благородных металлов или оксидов переходных металлов, в зависимости от требований конкретного процесса. Наиболее широко используемыми и хорошо изученными катализаторами на основе микроволокна являются катализаторы из стекловолокна (GFC).

Такие катализаторы продемонстрировали отличные характеристики в реакциях глубокого окисления углеводородов, органических и галогенорганических соединений и так далее. К особенностям микроволокнистых катализаторов можно отнести их оригинальную геометрическую форму, высокую механическую прочность и гибкость, а также возможность организации структурированных систем различной геометрии и размеров, что позволяет реализовать принципиально новые варианты каталитических процессов.

Ученые убеждены, что помимо экспериментальной работы, необходимы современные передовые методы моделирования, в том числе основанных на численном гидродинамическом моделировании (CFD). Такие методы стали очень эффективным инструментом для теоретических исследований различных каталитических систем таких как монолиты, пены, сетчатые блоки. Хотя такие работы уже широко используются применительно к другим каталитическим формам, опыт CFD-исследований микроволокнистых катализаторов минимален. В результате построенная учеными модель оказалась достаточно сложной, а процедура ее моделирования ресурсоемкой.

Проведенные работы подтвердили, что текущая модель применима для исследовательских целей. Совокупность результатов позволила ученым считать предложенную модель проверенной, требующей дальнейшего совершенствования параметров на основе более широкого массива экспериментальных данных.

Предложенная модель может быть использована для оптимизации конструктивных параметров существующих картриджей GFC, а также для разработки новых конструкций структурированных систем на основе GFC для различных практических приложений. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках государственного задания для Института катализа имени Борескова и Тюменского государственного университета.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Тюменский государственный университет (ТюмГУ) — первый университет Тюменской области, был открыт в 1930 году. Готовит специалистов по 175 направлениям подготовки. Университет входит в число участников Проекта 5-100 — программы повышения международной конкурентоспособности российских вузов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Сегодня, 09:47
Александр Березин

Объект 3I/ATLAS, обнаруженный в начале июля примерно в 675 миллионах километров от Солнца, принадлежит к потенциально самому опасному для землян типу небесных тел. К счастью, этот конкретный объект хотя и имеет опасные размеры, но нашей планете никак не угрожает.

Сегодня, 10:59
Игорь Байдов

Приблизительно 4,5 тысячи лет назад в Египте жил пожилой человек, который, вероятно, трудился гончаром. Сегодня его ДНК расшифровали полностью: это первый для современной науки случай расшифровки полного генома человека из Древнего Египта. Анализ не только раскрыл детали былой жизни, но и намекнул на связи с Месопотамией.

Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно