Разработан новый нанокатализатор, который перерабатывает основные парниковые газы — такие как диоксид углерода (CO₂) и метан (CH₄), в газообразный водород (H₂) с высокой добавленной стоимостью. Ожидается, что этот катализатор внесет большой вклад в развитие различных технологий преобразования отходов в энергию, поскольку он имеет более чем вдвое большую эффективность преобразования CH₄ в H₂ по сравнению с традиционными электродными катализаторами.

О новой разработке сообщает UNIST — Национальный институт науки и технологий Ульсана в Южной Корее.

Группа исследователей под руководством профессора Гун-Тэ Кима из Школы энергетики и химической инженерии в UNIST разработала новый метод повышения производительности и стабильности катализаторов, используемых в реакции (например, в сухом риформинге метана, DRM), которая производит H₂ и окись углерода (CO) из хорошо известных парниковых газов, таких как CO₂ и CH₄.

Обычные катализаторы, используемые для сухого риформинга метана, представляют собой комплексы металлов на основе никеля (Ni). Однако со временем их характеристики ухудшаются, а вместе с ними и срок службы самого катализатора. Это связано с тем, что углерод накапливается на поверхности катализаторов.

«Равномерный и количественно контролируемый слой железа (Fe) посредством осаждения атомных слоев (ALD) способствует топотактическому распаду, увеличивая мелкодисперсные наночастицы», — объясняет Сангвук Джу, доктор наук в Школе энергетики и химической инженерии UNIST, первый автор исследования.

Новый катализатор продемонстрировал высокую каталитическую активность для процесса DRM без заметного ухудшения характеристик в течение более 410 часов непрерывной работы. Результаты эксперимента также показали высокую конверсию метана (более 70%) при 700 °C.

«Это более чем в два раза превышает эффективность преобразования энергии, чем у традиционных электродных катализаторов, — отметил профессор Ким. – В целом, обилие нанокатализаторов из сплавов, полученных с помощью осаждения атомных слоев, знаменует собой важный шаг в развитии процесса распада и его применения в области использования энергии».