Учёные Томского государственного университета (ТГУ) создают принципиально новый серебряный катализатор для очистки воздуха. Он сможет разлагать токсичный угарный газ, формальдегид и другие вредные летучие вещества на безопасные компоненты. Благодаря наноструктурированной основе такой катализатор может быть эффективен даже при комнатной температуре и использоваться как фильтр для вентиляции помещений.

«Возможности нанесённых серебряных катализаторов менее изучены, чем катализаторов с частицами других драгметаллов – золота, платины, палладия. При этом они могут быть не менее эффективны при окислении вредных летучих веществ и дешевле, как минимум, в 10 раз», – рассказал руководитель проекта, старший научный сотрудник Лаборатории каталитических исследований (ЛКИ) ТГУ Григорий Мамонтов.

Принципиально новый подход химиков ТГУ заключается в использовании наноструктурированных материалов. Учёные синтезируют особый тип силикагеля – SBA-15, который состоит из нанотрубок оксида кремния диаметром 6-10 нм, и используют его в качестве основы для получения катализатора.

«Каждая нанотрубка используется как наноразмерный реактор – внутри неё мы проводим синтез частиц серебра и оксида церия размером менее 3 нм. После этого каждая нанотрубка с частицами становится катализатором, – пояснил Григорий Мамонтов. –

Наша задача – равномерно распределить частицы внутри нанотрубки и организовать специальное взаимодействие между ними, которое обеспечит высокую каталитическую активность в окислении вредных веществ».

Изучение отдельных компонентов наноструктурированного катализатора ранее проводилось, однако сложить все части в такую оригинальную структуру вместе впервые придумали именно химики ТГУ. В рамках проекта, поддержанного грантом Президента России, в 2017–2018 годах учёные исследуют закономерности формирования нового наноматериала и его каталитическую активность. После этого химики перейдут к прикладной задаче – созданию высокоэффективного катализатора для очистки воздуха.

«Предполагается, что полученный катализатор в виде порошка или гранул можно будет засыпать в воздухоочистительное устройство дома, офиса или производственного цеха. При этом его не нужно будет подогревать, он, в отличие от многих аналогов, активен и стабилен при комнатной температуре», – отметил Григорий Мамонтов.

Катализатор, по его словам, будет эффективен для борьбы с угарным газом и формальдегидом, при этом он сможет разлагать на безопасные компоненты и другие вредные летучие вещества.

«Прежде всего, такой катализатор будет востребован в индустриальных районах и городах для борьбы с промышленными выбросами, а также со смогом от лесных пожаров, который также содержит большое количество угарного газа. Кроме того, катализатор можно адаптировать, например, для нейтрализации газовых сбросов химических предприятий и выхлопной системы автомобилей», – добавил учёный.