Регистрация / Вход
Прислать материал

Нанокатализаторы для конверсии СО2 в ценные продукты в сверхкритических условиях

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
нанокатализаторы, гидрирование со2, наночастицы металлов, карбоксилирование, органические карбонаты

Цель проекта:
Разработка методологии получения наноразмерных катализаторов, активных в конверсии СО2. Разработка основ технологии конверсии СО2 в сверхкритических условиях. Оценка эффективности нанокатализаторов в процессах восстановления СО2, карбоксилирования и других процессах конверсии СО2

Основные планируемые результаты проекта:
Будет разработана методология получения наноразмерных катализаторов для конверсии СО2 в ценные продукты.
Будут исследованы процессы конверсии СО2 в СО, СН4, СН3ОН, карбоновые кислоты, пропиленкарбонат в сверхкритических условиях.
Будет проведена детальная характеризация нанокатализаторов конверсии СО2 спектральными методами
Будет разработан высокоэффективный прототип промышленного катализатора гидрирования СО2, не содержащего благородных металлов или содержащего экстремальное низкое количество критических металлов (менее 0.1%) и проведена его оценка.
По результатам работы будет подготовлено 6 статей и 3 заявки на патенты РФ.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Конечным результатом исследования будет методология получения нанокатализаторов для конверсии СО2 и разработанные методы будут применены для получения моно- и биметаллических наночастиц (Ni, Cu, Fe, Ag, Au) определенных размеров и морфологии для процессов гидрирования CО2, в том числе процессов промышленного значения (получение метанола и производных муравьиной кислоты).
2. Новизна связана с разработкой низкопроцентных наноразмерных катализаторов на основе неблагородных металлов (Fe, Ni, Co, Cu, Ag), которые, однако, могут быть промотированы малыми добавками (менее 0.1 вес %) благородных металлов (Pt, Pd, Au) для процессов гидрирования СО2. Применение этих катализаторов позволит значительно снизить расходы на производство катализаторов и продуктов конверсии СО2, получаемых с использованием разработанных катализаторов. Кроме того, отпадает задача рекуперации благородных металлов из дезактивированных катализаторов.
3. Ранее наноразмерные катализаторы на основе неблагородных металлов исследовались фрагментарно в конверсии СО2 и, в основном, изучались в других реакциях.
4. Для достижения результатов важны масштабные и согласованные исследования различных типов новых нанокатализаторов, в том числе наночастиц металлов (Ag, Au, Cu, Ni, Co, Fe) на усовершенствованных носителях совместными усилиями российских и французских ученых.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Область применения результатов - каталитические процессы гидрирования СО2, в том числе процессов промышленного значения (получение метанола и производных муравьиной кислоты).
2. По результатам оценки катализаторов с предельно низким или нулевым содержанием благородных металлов будут разработаны, запатентованы и предложены компаниям новые высокоэффективные, селективные и рециклизуемые наноразмерные катализаторы гидрирования СО2.
3. Разработанные методы получения наноразмерных катализаторов позволят снизить стоимость производства самих катализаторов и продуктов конверсии СО2, получаемых с их использованием. По результатам проекта будут подготовлены коммерческие предложения для компаний, использующих или производящих наноразмерные катализаторы и заинтересованных в утилизации СО2. Полученные патенты могут быть предложены в лицензию компаниям.
4. Полученные результаты послужат укреплению научного сотрудничества между российским и французским коллективами. Уже подана заявка на совместный проект в рамочной программе "Горизонт-2020". Дальнейшие перспективы, выходящие за рамки проекта, связаны с разработкой высокопроизводительных катализаторов для близких процессов (получение уксусной кислоты, высших спиртов конверсией СО2).

Текущие результаты проекта:
Подготовлен аналитический обзор современной научно-технической, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках проблемы разработки наноматериалов для процессов гидрирования СО2. Проведено обоснование методов и средств, направлений исследований и способов решения задач разработки наноматериалов для процессов гидрирования СО2. Подготовлена к работе лабораторная установка для осуществления процессов гидрирования СО2. Разработана методика экспериментальных исследований процессов гидрирования СО2. Проведены предварительные экспериментальные исследования. Проведены патентные исследования.