Científicos rusos han desarrollado un nuevo catalizador altamente eficiente para el procesamiento industrial de dióxido de carbono que hace que el proceso sea simple y económico. Científicos de la Universidad MISIS, la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú y el Instituto Zelinsky de Química Orgánica participaron en el estudio. Los resultados han sido publicados en Materiales .

Una de las formas prometedoras de procesar el dióxido de carbono relacionado con los gases de efecto invernadero es mediante la reacción de su interacción con el hidrógeno. Según los científicos, los productos valiosos de esta reacción pueden ser el gas de síntesis, varios hidrocarburos y alcoholes ampliamente utilizados en la industria química. Los equipos científicos de todo el mundo luchan por encontrar catalizadores suficientemente eficientes y duraderos (compuestos que aceleren el curso de esa reacción química) que permitan ampliar el procesamiento de dióxido de carbono para una economía verde.

Científicos de la Universidad MISIS junto con sus colegas de la Universidad Estatal Lomonosov de Moscú y el Instituto Zelinsky de Química Orgánica han desarrollado un nuevo método simplificado para producir catalizadores industriales de cobalto-níquel para el procesamiento de dióxido de carbono.

"Nuestros catalizadores son una aleación a granel con una superficie porosa y granos a nanoescala que forman partículas espumosas de alta actividad. Debido a esta estructura y la interacción sinérgica de Co con Ni, los catalizadores se caracterizan por una interacción más intensa con CO₂ moléculas y alta estabilidad, en comparación con los análogos existentes (elemento activo disperso en un soporte cerámico)", explicó Sergey Roslyakov, investigador sénior de NUST MISIS.

Los científicos se centraron en tres problemas:explorar las posibilidades de la plena utilización del dióxido de carbono (que potencia el efecto invernadero en el planeta), así como simplificar la producción de catalizadores eficaces y crear catalizadores basados ​​en las materias primas disponibles.

"Nuestro trabajo se distingue por la síntesis rápida y sencilla de material a través de la combustión de sol-geles reactivos. En nuestro enfoque, es suficiente aplicar una energía insignificante para calentar un pequeño volumen de la muestra, de hasta un milímetro cúbico de tamaño, y luego, la síntesis procede de manera autosuficiente sin costos adicionales de energía", dijo Roslyakov.

El uso de métodos de síntesis no estándar ha reducido significativamente los costos de energía y recursos en la producción y el uso de los catalizadores. Según los autores, el cobalto contribuye a la formación de una microestructura similar a una esponja porosa del catalizador y también triplica las propiedades catalíticas del níquel.

Dado que todo el volumen del catalizador consiste en una aleación de metal, tiene una conductividad térmica mucho más alta en comparación con los soportes cerámicos. Según explican, esto aumenta significativamente la estabilidad del material durante el uso a largo plazo.

"Hemos simplificado el método de preparación de materiales, evitando etapas largas y no triviales de fusión, rociado, limpieza, aplicación de componentes activos en el soporte formador de estructuras y otros. A pesar del proceso de síntesis simplificado y la composición del catalizador, hemos obtenido una tecnología competitiva para la conversión catalítica de dióxido de carbono", añadió Roslyakov.

En el futuro, el equipo científico pretende continuar con la búsqueda de nuevos catalizadores eficaces y estables. + Explora más

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