Новый химический катализатор решает проблему нехватки пластика

Пока с одной стороны человечество борется с огромным числом пластиковых отходов, с другой притаился его дефицит. Исследователи из Мичиганского университета предложили интересное решение — изобрести пластик заново.

Новый химический катализатор решает проблему нехватки пластика

В течение года, который уже нанес ущерб производственным цепочкам поставок, компаниям и потребителям угрожает еще одна неприятность: нехватка пластмасс для упаковки пищевых продуктов, автомобильных компонентов, одежды, медицинского и лабораторного оборудования и бесчисленного множества других предметов, которые от них зависят.

Но новый химический катализатор, разработанный в Мичиганском университете, может позволить производить больше сырья для второго по популярности пластика в мире. Исходное сырье, пропилен, используется для производства пластикового полипропилена и объемы его потребления достигают 8 миллионов тонн в год.

Новый катализатор, который может производить пропилен из природного газа, по крайней мере в 10 раз более эффективен, чем существующие коммерческие катализаторы. Период его использования в 10 раз дольше, прежде чем потребуется период восстановления. Он состоит из наночастиц платины и олова, которые поддерживаются диоксидом кремния.

Новый химический катализатор решает проблему нехватки пластика

Новый катализатор может эффективно производить пропилен — молекулу с тремя атомами углерода и шестью атомами водорода — из пропана, который имеет два дополнительных атома водорода. Он использует процесс, называемый неокислительным дегидрированием. Одна из причин неэффективности существующих катализаторов заключается в том, что они требуют добавления водорода в процесс, что существенно снижает эффективность.

Ключевым нововведением нового катализатора является то, как в нем используется диоксид кремния в качестве структуры носителя для наночастиц платины и олова, а не оксид алюминия, который используется в нынешних катализаторах. Оксид алюминия вступает в реакцию с оловом, в результате чего оно отделяется от платины и разрушается катализатор. Поскольку новый катализатор сдерживает эту реакцию, он имеет более длительный срок службы.

Ключом к коммерциализации будет поиск способа регенерировать катализатор после его загрязнения углеродом. По словам авторов, несмотря на то, что существующие катализаторы недолговечны, химическая промышленность разработала сложную систему, которая может быстро и эффективно регенерировать загрязненный катализатор. Аналогичную систему необходимо будет разработать для нового катализатора. Хотя катализатор все еще находится на стадии исследования, он может увеличить мировые запасы пропилена, которые были истощены из-за стремительного роста мирового спроса, производственных проблем, связанных с COVID, и ряда остановок, связанных с ураганом, на нефтеперерабатывающих заводах на побережье Мексиканского залива, которые производят химическое сырье.

Читайте также

В МИФИ научили нейросети распознавать ложь и скрытые мотивы людей

В МИФИ научили нейросети распознавать ложь и скрытые мотивы людей

Цифровая модель защитит электросети от аварий и перегрузок

Цифровая модель защитит электросети от аварий и перегрузок

Cоздан тест для сверхраннего выявления болезней Альцгеймера и Паркинсона

Cоздан тест для сверхраннего выявления болезней Альцгеймера и Паркинсона

Алгоритм компьютерного зрения строит 3D-модель комнаты по серии обычных кадров

Алгоритм компьютерного зрения строит 3D-модель комнаты по серии обычных кадров

Инженеры выясняют, почему перспективные батареи теряют эффективность при масштабировании

Инженеры выясняют, почему перспективные батареи теряют эффективность при масштабировании

Внутри Microsoft предупреждали, что ИИ может запустить «порочный круг» и навредить интернету

Внутри Microsoft предупреждали, что ИИ может запустить «порочный круг» и навредить интернету

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Gemini во время тестирования взломала системы трех реальных компаний

Ученые ТПУ превратили пластиковый мусор в ценные сорбенты

Ученые ТПУ превратили пластиковый мусор в ценные сорбенты

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Британский визионер хочет запустить максимально дешевую миссию к Альфа Центавра

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Microsoft запатентовала систему показа рекламы во время пауз в играх

Microsoft запатентовала систему показа рекламы во время пауз в играх

Нейтрино могут определять, превратится ли умирающая звезда в черную дыру

Нейтрино могут определять, превратится ли умирающая звезда в черную дыру

Ученые впервые перевезли антипротоны на грузовике

Ученые впервые перевезли антипротоны на грузовике

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом

Оптические иллюзии Парфенона оказались мифом