В Томске разработали революционный катализатор для переработки парниковых газов

Новый катализатор для переработки углекислого газа и метана в синтез-газ (смесь монооксида углерода и водорода) разработали в Томском политехническом университете. Исследование было выполнено при поддержке Минобрнауки РФ, в ТПУ 18 сентября 2025 года.

Синтез-газ – это ценное сырье для получения метанола, диметилового эфира, жидких углеводородов. Переработка парниковых газов в синтез-газ осуществляется с помощью метода углекислотной конверсии метана (УКМ). Однако у этого метода есть ограничения.

Рассказывает соавтор исследования, младший научный сотрудник лаборатории "Химическая инженерия и молекулярный дизайн" Светлана Кузнецова: "Технология углекислой конверсии метана позволяет одновременно решать две задачи: получать ценное сырье и утилизировать углекислый газ и метан. В то же время главной проблемой развития и внедрения технологии УКМ является отсутствие эффективного и стабильного при высоких температурах реакции катализатора".

Благородные металлы платиновой группы являются лучшим катализатором для УКМ – у них самая высокая каталитическая активность и они меньше других подвержены коксованию. Вот только они редки и дороги, а потому нужны альтернативы.

В ТПУ же нашли решение – томские ученые синтезировали катализатор на основе никеля и карбида вольфрама.

"Синергетический эффект компонентов позволил получить материал с более высокой активностью и устойчивостью к окислению и образованию углеродистых отложений в процессе УКМ, чем традиционные никель- и кобальтосодержащие катализаторы на оксидных носителях и индивидуальные карбиды вольфрама и молибдена", – говорит Кузнецова.

По ее словам, впервые удалось достичь эффективного подавления коксования до примерно 1% за 200 часов непрерывного процесса УКМ путем одновременной оптимизации состава катализатора и состава подаваемой газовой смеси.

Теперь ученые займутся дальнейшей оптимизацией катализатора и попытаются достичь того, чтобы в синтез-газе соотношение водорода и монооксида углерода было примерно один к одному.

В исследовании приняли участие сотрудники Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий и Инженерной школы энергетики Томского политеха, Севастопольского государственного университета, Нового университета Лиссабона.

Парниковые газы и их роль в глобальном потеплении вызывают в последние годы повышенное внимание. "Профиль" подходах к изъятию парниковых газов из атмосферы. Один из вариантов – как раз улавливание углекислоты для создания ценных промышленных продуктов.