В последние годы устойчивое развитие и экологические технологии становятся все более актуальными в промышленности. Недавнее достижение группы ученых из Тяньцзиньского университета, которые разработали новый катализатор для производства пропилена, может стать важным шагом в этом направлении.

Ученые из Тяньцзиньского университета, возглавляемые профессором Гун Цзиньлуном, объявили о создании нового недорогого и экологически чистого катализатора для пропилена, который был опубликован на обложке журнала Science. Пропилен — это один из самых востребованных химических веществ в мире, используемый в производстве пластмасс, резины и медицины, и его производство в Китае достигает около 60 миллионов тонн в 2023 году.

Традиционные методы получения пропилена, такие как дегидрирование пропана, сталкиваются с проблемами из-за высокой стоимости сырья и негативного влияния на окружающую среду. В ответ на эти вызовы, команда ученых предложила новую научную гипотезу, основанную на использовании электронных взаимодействий между недорогими и экологически чистыми оксидами и металлами.

После пяти лет исследований они разработали композитный катализатор, состоящий из никеля и оксида титана. Об этом революционном результате было объявлено 19 июля на обложке журнала Science. Ученые смогли точно регулировать покрытие оксида титана на поверхности никелевых частиц, что улучшило передачу электронов между двумя компонентами. Исследования показали, что ключевым активным элементом в процессе дегидрирования пропана является четырехкоординированный участок титана, который взаимодействует с кислородными вакансиями.

Металлический никель, находящийся под поверхностью, способствует ускорению активации углерод-водородной связи и десорбции водорода, одновременно снижая вероятность растрескивания и накопления углерода. Это открытие позволяет улучшить селективность целевого продукта и повысить каталитическую эффективность, что закладывает основу для создания следующего поколения эффективных и устойчивых катализаторов для пропилена.