Сибирские учёные обезвредят выхлопные газы в городах

Автомобили и работа ТЭЦ являются главными источниками вредных выхлопов в городской среде. Выхлопные газы автомобилей содержат продукты неполного сгорания жидкого топлива (СО, сажа, углеводороды), оксид азота, свинец, бенз(а)пирен. Выхлопные газы являются причиной многих заболеваний, особенно дыхательной системы и сердца. Они загрязняют атмосферу, а также играют роль в развитии глобального потепления.

На сегодняшний день человечество не готово отказаться от удобной автомобильной функции. Есть, конечно, альтернативы — электромобили. Но там есть другие проблемы, например, утилизация аккумулятора.

Тем временем сибирские учёные приблизились к решению проблемы вредных выбросов. Специалисты из новосибирского Института катализа СО РАН совместно с коллегами из Университета Барселоны разработали катализатор, который позволяет снижать содержание угарного газа в атмосфере. Результаты работы опубликованы в ведущем научном журнале Applied Catalysis B: Environmental.

Для начала стоит немного разобраться в устройстве автомобиля. Большую часть вредных веществ, которые образуются при сжигании углеводородного топлива, нейтрализуют каталитические конвертеры. Трёхкомпонентные автомобильные катализаторы обезвреживания выхлопных газов превращают оксиды азота, монооксид углерода и несгоревшие остатки углеводородов в безвредные молекулярный азот, воду и углекислый газ.

Однако при низких температурах катализаторы не работают, поэтому в холодное время года количество выбросов в окружающую среду значительно увеличиваются. Решением именно этой проблемы озадачились сибирские учёные. Работой руководил профессор, доктор химических наук Андрей Боронин.

Они создали такой катализатор, который состоит из сложных наноструктурированных материалов на основе платина и церия. Первый представляет собой твёрдый металл, а второй тоже металл, который легко окисляется. Оказалось, что комбинация из этих элементов способна окислять угарный газ при температуре -50 градусов Цельсия.

«Эту необычайную низкотемпературную активность мы достигли за счёт нанесения атомов и кластеров платины на наноструктурированный диоксид церия. Ключом к пониманию характеристик этих очень активных материалов является синергизм, или взаимное усиление, между оксидным носителем и хорошо распределённой окисленной платиной. Мы можем идентифицировать активные состояния этих компонентов с помощью спектроскопических методов, но для описания их конкретной роли требуются специальные вычислительные модели», — пояснил профессор Андрей Боронин.

Фото: catalysis.ru

То, как работает этот механизм удалось наглядно увидеть благодаря теоретическому моделированию. Его проводили испанские коллеги. Так, учёные убедились, что их разработка действительно способна оказывать нейтрализующее действие на автомобильные выхлопы. Более того, в перспективе его можно будет использовать и на ТЭЦ.

Однако пока нет возможности использовать метод массово, так как в нём используется слишком много платины. Теперь в задачи учёных входит понизить содержание драгоценных металлов, но при этом не снизить полезное действие метода.

URL: http://babr24.com/msk/?IDE=211216

bytes: 3587 / 3103

Обсудить на форуме Бабра в Telegram

Поделиться в соцсетях:

Автор текста: Миша Ковальски, научный обозреватель.

На сайте опубликовано 1147 текстов этого автора.

Другие статьи в рубрике "Наука и технологии" (Россия)

В конце 2021 года мамонты снова начнут жить с нами?

«Спячка» длиною в миллионы лет может закончиться для мамонтов в скором времени. С таким заявлением выступил палеобиологический институт Якутского научного центра. Если опираться на раскопки, то с момента вымирания мамонта прошло не так много времени.

Есения Линней

Наука и технологииГеоРоссия

1722

09.04.2021

Недетские страсти: морские звезды съедают членов своей семьи

Детеныши морских звезд не такие милые, какими кажутся на первый взгляд. Ради выживания крошечные каннибалы питаются своими братьями и сестрами. Пока ученые пытались выяснить, как морские звезды противостоят хищным крабам, они натолкнулись на неожиданное поведение животных.

Есения Линней

Наука и технологииБратья меньшиеМир

1545

08.04.2021

Капля солнца нас спасёт: американские учёные предложили делать лекарства из янтаря

Янтарь – это окаменевшая ископаемая смола. Это уникальный материал, который очень любят и ценят палеонтологи. Организмы, попавшие в янтарь, сохраняются в идеальнейшем состоянии. Благодаря янтарю до наших дней «долетело» множество образцов и даже целых организмов.

Миша Ковальски

Наука и технологииМир

1471

08.04.2021

Женские роботы по сравнению с мужскими оказались более человечными

Последние исследования показали, что к роботам в женском обличии люди относятся несколько иначе, чем к мужским аналогам. Женский искусственный интеллект (ИИ) по общим оценкам более эмоциональный и ласковый. Официальные данные представлены в журнале Psychology&Marketing.

Есения Линней

Наука и технологииМир

1638

07.04.2021

Час обеда и тонны мусора: сколько выбрасывается упаковок от фастфуда

Рестораны быстрого питания прославлены не только вредной для здоровья пищей. Колоссальный объем отходов от фастфуда выбрасывается ежесекундно. Оценить масштабность экологического загрязнения решились специалисты французской потребительской организации Que Choisir .

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияМир

4611

06.04.2021

В здоровом теле – здоровый дух. Как улучшить память и продлить жизнь

Ученые посвятили немало лет, чтобы исследовать взаимосвязь между физической нагрузкой и активностью головного мозга. Правда ли, что тренировки влияют на память, и как ее улучшить?

Есения Линней

Наука и технологииЗдоровьеМир

2191

05.04.2021

В Питере выпустили NFT-токены, которые оцифровывают картины робота-художника

Робот-художник сможет зарабатывать себе на краски и кисти. В петербургском университете ИТМО ученые выпустили NFT-токены на картины робота-художника по имени Gaka-Chu. NFT расшифровывается как Non-fungible token, то есть невзаимозаменяемый токен.

Анна Амгейзер

Наука и технологииКультураИнтернет и ИТМир Россия Иркутск

4745

31.03.2021

Главное о клещах: интервью с руководителем иркутского противоклещевого центра

Продолжаем тему клещевых инфекций. Напомним, что ранее мы уже подробно писали о профилактике клещевого энцефалита и о пике активности этих опасных членистоногих.

Есения Линней

Наука и технологииЗдоровьеРоссия Иркутск Байкал

2365

30.03.2021

Американские учёные доказали, что молодёжь любит пожёстче

Шлепки, покусывания, царапины. Специалисты Индианского Университета в США уверяют, что современная молодёжь всё больше склоняется к более грубому сексу, нежели к романтическому. Результаты соответствующего исследования опубликованы в научном журнале Archives of Sexual Behavior .

Миша Ковальски

Наука и технологииЗдоровьеМир

2642

28.03.2021

Вибратор установили сейсмологи на льду Байкала

Совсем недавно жители Иркутской области и Бурятии бурно обсуждали серию землетрясений. Несмотря на усилия сейсмологов, спрогнозировать, когда именно землетрясения произойдут, невозможно.

Есения Линней

Наука и технологииГеоРоссия Иркутск Байкал

2445

26.03.2021

Деревья в тундре и горах: мир перевернется от изменения климата

Глобальное потепление увеличивает концентрацию углекислого газа в атмосфере, из-за чего ускоряется рост деревьев. В связи с этим ученые предполагают, что низкие температуры перестанут ограничивать рост деревьев в северных широтах.

Есения Линней

Наука и технологииЭкологияРоссия Красноярск

5967

25.03.2021

Как геологи предотвращают экологические катастрофы

В Институте геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН создали новые спутниковые методы контроля. Один из них летом 2020 года предотвратил повторный катастрофический разлив нефти под Норильском.

Пепел

Наука и технологииЭкологияГеоКрасноярск Россия

5124

23.03.2021

Лица Сибири

Личичан Олег

Айдаев Геннадий

Синтоцкий Роман

Варлашов Вячеслав

Безденежных Владимир

Харитонов Виктор

Васильев Михаил

Очиров Бато

Парцей Петр

Зуев Николай