Учёные ТГУ синтезировали уникальный для России пористый монолитный носитель
Учёные Томского государственного университета (ТГУ) синтезировали уникальный для России пористый монолитный носитель для использования в жидкофазных проточных реакторах, который позволяет точно рассчитать время контакта катализатора и реагентов, сообщает пресс-служба университета.
- катализатор
Пористая структура активированного угля
«Жидкофазных реакторов существует много, но у них есть ряд недостатков, один из которых - невозможность точного контроля времени контакта катализатора и реагентов, - пояснила автор разработки, доцент химического факультета ТГУ Татьяна Изаак. - К тому же, если катализатор используется в виде порошка или гранул, после проведения химической реакции его необходимо извлечь из реакционной среды, а если он дорогостоящий - неизбежны потери. Мы используем пористый монолитный материал, поэтому можем задавать время контакта, регулируя скорость потока реагентов через поры. Наш носитель может быть использован в реакциях тонкого органического синтеза, в производстве лекарств, парфюмерии, гербицидов, присадок для топлива и других продуктов». Сейчас учёные готовят патент на разработку и ищут индустриальных партнёров, заинтересованных в использовании монолитных носителей или катализаторов.
Исходный материал разработанных пористых монолитов - диоксид кремния, при этом до 90% объема монолита составляет воздух. Внутри монолитного блока находятся большие транспортные каналы для реагентов и узкие микропоры - в них зафиксированы частицы катализатора, на которых пойдет реакция.
Структура формируется самопроизвольно в процессе фазового расслоения, в результате получается пористый гель. Его сушат, а затем обжигают при 550-900 градусах - поэтому готовый материал способен выдерживать высокие температуры.
Применение блочного диоксида кремния для малотоннажного синтеза, распространенного в фармацевтической, пищевой и сельскохозяйственной отрасли, позволяет уменьшить коррозию аппаратуры, повысить продуктивность в пересчете на грамм катализатора, улучшить контроль параметров процесса и снизить себестоимость продукции.