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

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Российский 3D-принтер печатает керамические узлы для авиадвигателей, выдерживающие 1500 °C

Алгоритм МГУ выявляет скрытые ошибки в данных для обучения ИИ

Алгоритм МГУ выявляет скрытые ошибки в данных для обучения ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Радиационный жилет AstroRad для астронавтов оказался эффективнее ожиданий во время солнечных бурь

Радиационный жилет AstroRad для астронавтов оказался эффективнее ожиданий во время солнечных бурь

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

NASA предложило собирать гигантские космические радары с помощью роботов

NASA предложило собирать гигантские космические радары с помощью роботов

Лучшие фотографии полного солнечного затмения 2026 года со всего мира

Лучшие фотографии полного солнечного затмения 2026 года со всего мира