Ученые Центра компетенций Национальной технологической инициативы «Водород как основа низкоуглеродной экономики» на#nbsp;базе ФИЦ «Институт катализа#nbsp;СО РАН» создали катализаторы из#nbsp;никеля и#nbsp;олова для процесса извлечения водорода из#nbsp;жидких органических носителей. Селективность, или избирательность этого процесса, составила 99,9% — это означает практически абсолютный выход запасенного водорода при сохранении свойств органического носителя для его многократного использования.
«Никель#nbsp;— хорошо известный катализатор реакций гидрирования и#nbsp;дегидрирования, но#nbsp;в#nbsp;немодифицированном виде у#nbsp;него крайне высокая каталитическая активность в#nbsp;побочных процессах, и#nbsp;это приводит к#nbsp;разрушению молекул носителя. Нашей главной задачей было получить никелевый катализатор, который обладал#nbsp;бы высокой селективностью в#nbsp;целевом процессе извлечения водорода#nbsp;— дегидрировании. Высокая селективность нужна не#nbsp;только для высокого выхода продукта, но#nbsp;и#nbsp;для сохранения структуры носителя. Мы#nbsp;провели серию экспериментов и#nbsp;подобрали наиболее эффективный модификатор#nbsp;— олово. В#nbsp;качестве носителя водорода мы#nbsp;использовали метилциклогексан: в#nbsp;реакторе под воздействием температуры в#nbsp;350 ℃ при участии катализатора водород от#nbsp;него отделяется с#nbsp;образованием толуола. Получаемый толуол можно использовать в#nbsp;обратной реакции гидрирования, присоединяя к#nbsp;нему водород. Селективность процесса дегидрирования при использовании нашего катализатора составила 99,9%»,#nbsp;— рассказывает научный сотрудник Водородного центра компетенций НТИ к.т.н. Антон Коскин.
«Если вести процесс неселективно, то#nbsp;бензол будет все больше и#nbsp;больше накапливаться. Даже при селективности в#nbsp;99% за#nbsp;десять циклов накопится порядка 10% бензола. Кроме того, извлекаемый водород будет также загрязнен метаном, а#nbsp;это сделает последующую очистку водорода более дорогой. Таким образом, наш катализатор позволяет минимизировать образование бензола и#nbsp;получать водород высокой чистоты»,#nbsp;— поясняет инженер#nbsp;ЦК НТИ Сергей Степаненко.
«Метилциклогексан имеет низкую температуру кипения, а#nbsp;это затрудняет очистку водорода от#nbsp;паров носителя после проведения дегидрирования. В#nbsp;качестве альтернативы рассматривают носитель с#nbsp;высокой температурой кипения#nbsp;— дибензилтолуол. Также важно, что органические носители должны быть именно жидкими при температуре окружающей среды, чтобы можно было использовать существующую инфраструктуру#nbsp;— тогда это будет экономически оправдано»,#nbsp;— отмечает ученый.