Ученые СПбГУ создали способ получения водорода из отходов химического производства

Дата публикации: 24 апреля 2023

Химики Санкт-Петербургского университета разработали способ получения водорода из промышленных химических отходов, образующихся при получении ацетилена из карбида кальция. Ученые уверены, что это позволит немного приблизиться к безотходному химическому производству. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Green Chemistry.

Карбид кальция является крупнотоннажным сырьем, в основном используемым для получения ацетилена — ключевого реагента химической промышленности. В результате гидролиза карбида кальция — реакции получения ацетилена — в качестве второго продукта образуется так называемый остаток, по существу являющийся отходом. В настоящее время в химической промышленности ежегодно образуется около 23 миллионов тонн такого остатка, и с каждым годом его количество растет.

Ученые Санкт-Петербургского университета разработали способ, позволяющий превратить этот, по сути, ненужный отход в ценный и востребованный крупнотоннажный продукт — водород. Сегодня этот газ активно используют не только в химической промышленности, например в реакциях получения аммиака и метанола, но и в водородной энергетике.

«Мы провели крупное исследование и обнаружили, что нагревание так называемого карбидного шлама, того самого остатка после реакции получения ацетилена, с определенными металлами приводит к выделению водорода. Варьируя металлы и условия реакции, нам удалось достигнуть его количественного выхода. Таким образом, остаток от гидролиза карбида может быть полностью разложен до ценного водорода и оксида металла. Это может быть использовано для переработки отхода химического производства», — объяснила аспирант научной лаборатории кластерного катализа СПбГУ Кристина Лоцман.

Ученые проверили условия реакции таких металлов, как цинк, железо, алюминий, магний и кальций. Наилучшие результаты были достигнуты при использовании цинка и кальция. Так, при использовании в качестве металла кальция вторым продуктом реакции оказался реагент, используемый для синтеза карбида кальция. Таким образом ученым удалось замкнуть цикл и вернуть оба остатка в химическую промышленность уже не в виде отходов, а в качестве ценных реагентов.

Для информации

В работе использовались ресурсные центры «Нанотехнологии», «Рентгенодифракционные методы исследования» и «Магнитно-резонансные методы исследования» Научного парка СПбГУ.

Санкт-Петербургский государственный университет — первый университет России — был основан 28 января (8 февраля) 1724 года, когда Петр I издал указ об учреждении Университета и Российской академии наук. Сегодня СПбГУ — научный, образовательный и культурный центр мирового уровня. В 2024 году Санкт-Петербургский университет отметит свой 300-летний юбилей.

План мероприятий в рамках празднования юбилея Университета был утвержден на заседании оргкомитета по празднованию 300-летия СПбГУ, которое провел заместитель председателя Правительства РФ Дмитрий Чернышенко. Среди таких мероприятий — присвоение малой планете имени в честь СПбГУ, выпуск банковских карт со специальным дизайном, создание почтовых марок, посвященных истории первого университета России, брендирование самолета авиакомпании «Россия» и многое другое. Кроме того, Университет запустил сайт, посвященный предстоящему празднику, с информацией о выдающихся универсантах, научных достижениях и подробностях подготовки к юбилею.

Пресс-служба и сайт СПбГУ spbu.ru

Поделиться: