ВКГУ им. С.Аманжолова разработал новые каталитические системы на основе наночастиц металлов

Группа ученых Восточно-Казахстанского государственного университета им. С.Аманжолова под руководством Кабдрахманова С.К. разработал новые каталитические системы на основе гель-иммобилизованных и полимер-протектированных наночастиц металлов для восстановительного дехлорирования полихлорированных бифенилов (ПХБ).

В ходе исследования ученые выявили, что в Казахстане около 2725 трансформаторов и 1775 конденсаторов с ПХБ. Ученые изучили и проанализировали опыт восстановительного дехлорирования ПХБ и установили, что наиболее высокие уровни загрязнения почв и донных отложений находятся в местах эксплуатации конденсаторов, заполненного диэлектрическими жидкостями на основе ПХБ.

В рамках проекта разработан способ синтеза наночастиц переходных металлов, стабилизированных полимерами на органо-неорганическом носителе и метод инкапсулирования в матрицу гидрогелей из акриламида и акриловой кислоты. Получены оптические характеристики коллоидных растворов моно- и биметаллических наночастиц палладия, железа, кобальта, никеля, меди и серебра; образцы гидрогель-иммобилизованных (на основе акриламида и акриловой кислоты) наночастиц металлов с одним циклом, в отличие от предыдущих способов синтеза. Кроме того, установлено, что объемное соотношение мономеров сильно влияет на степень набухания полимеров,  наибольшую активность проявляют биметаллические наночастицы палладия по сравнению с монометаллическими наносистемами. Также выявлено, что высокодисперсный угольный носитель позволяет максимально увеличить каталитически активную поверхность благородных металлов, в том числе палладия и усиливает процесс восстановления хлорбензола наряду с водородом, что обеспечивает увеличение выхода продуктов реакции.     

По итогам исследования опубликовано 5 статей, из них зарубежных изданиях – 3, а также получено 2 патента РК.

На этапе апробации и внедрения проведен отбор проб из природных сред: почвы, донных отложений, воды, растительности и рыб. На их основе проведены химико-аналитические исследования для количественной оценки уровней загрязнения ПХБ. Определена каталитическая активность, выявлена оптимальная температура катализа и способ очистки кремния. Разработки внедрены в на производстве металлургического комплекса KazSilicon.       

По результатам исследования полученные данные будут использованы для разработки научных основ переработки стойких органических загрязнителей, в т.ч. ПХБ, дающих возможность создания новых технологий утилизации СОЗ на принципах «зеленой» химии. Проект имеет высокуюприкладную значимость и направлен на решение проблемы дезактивации ПХБ в Усть-Каменогорске.

 

Отдел по связям с общественностью АО «НЦГНТЭ»

Дата публикации: 
11.05.18