Научная группа кафедры физической химии химического факультета МГУ модифицировала катализатор метатезиса для получения важнейших соединений промышленности – этилена и пропилена. Учёным удалось увеличить конверсию вещества почти в 5 раз. Работа выполнена при поддержке РНФ и опубликована в журнале Journal of Catalysis. Об этом сообщила пресс-служба Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.
До недавнего времени пропилен получали в качестве одного из продуктов разложения нефти (крекинга). В 1970-х годах нефтехимические компании нескольких стран разработали установку, которая может превращать смесь этилена и бутилена в чистый пропилен и наоборот. Благодаря обратимости процесса всегда есть возможность сдвинуть равновесие в сторону продуктов или реагентов, изменяя условия реакции (давление, температуру). Главное, подобрать параметры процесса.
Для проведения реакции обычно используют катализаторы на основе оксидов вольфрама, рения и молибдена. Последние наиболее перспективны, так как обладают большей стабильностью по сравнению с другими и довольно высокой активностью. Очень важную роль играет и подложка, на которую наносится соединение металла. Классический вариант для подложки – оксид алюминия Al2O3. Совокупность двух оксидов предоставляет множество каталитических центров с разной активностью и кислотностью. И основная задача – подобрать параметры системы или модифицировать катализатор так, чтобы повысить показатели реакции. Однако сейчас большинство установок для крекинга нефти перешли на производство этилена (которого нужно тоже очень много), из-за чего возникла нехватка пропилена.
Специалисты отметили, что научная группа химиков МГУ нашла интересное решение: они добавили в каталитическую систему фтор, который заменил некоторые гидроксильные группы на поверхности оксида алюминия. Модификация изменила характеристики катализатора и, следовательно, его эффективность. Учёные провели серию опытов с различными количествами фтора, и в результате получили наиболее удачные условия синтеза – конверсия возросла в 4,7 раз, а показатель селективности (доля нужной реакции) остался на высоком уровне – 95%.