Химики выяснили механизм работы важного катализатора

Химики выяснили механизм работы важного катализатора

Ученые из США поняли механизм, по которому катализатор из оксидов ванадия и вольфрама ускоряет реакцию восстановления оксидов азота. Статья об исследовании была опубликована в журнале Angewandte Chemie.
Электростанции являются одним из основных источников токсичных выбросов, связанных с изменением климата. При сжигании таких видов ископаемого топлива, как уголь и природный газ, кроме основных продуктов горения образуются также продукты горения примесей. Среди них — опасные для человека и животных газы, такие как оксиды азота (NOx). Кроме того, эти соединения могут образовываться при окислении азота, содержащегося в воздухе, который используется для сжигания топлива.
Проблема очистки воздуха от таких веществ стоит сегодня очень остро. Ученым уже удалось разработать катализатор, который бы превращал NOx обратно в азот и кислород. Он стоит из оксидов ванадия и вольфрама, диспергированных на поверхности титанового (TiO2) носителя. Оксид ванадия является активным компонентом, осуществляющим селективное каталитическое восстановление, но вот что делает оксид вольфрама в этом соединении, до сих пор не было понятно.
На протяжении многих лет доминировали три теории относительно этой проблемы. Одна утверждала, что оксид вольфрама имеет кислотный характер, который усиливает химическую реакцию. Вторая говорила, что оксид вольфрама каким-то образом делит электроны с оксидом ванадия, а третья заявляла, что оксид вольфрама изменяет структуру оксида ванадия.
В новом исследовании ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, Лихайского и Алабамского университетов использовали методы высокопольного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в сочетании с кинетическими экспериментами для проверки каждой теории. С помощью этого чрезвычайно чувствительного прибора ученым удалось получить сигналы от каталитической системы, которые помогли найти ответ на загадку, мучившую ученых на протяжении 40 лет.
«Оказывается, что оксида ванадия очень мало в катализаторе. Это означает, что он присутствует в катализаторе в виде изолированных друг от друга мономеров, — отмечает профессор химической и биомолекулярной инженерии Лихайского университета Израиль Вахс. — Когда вы добавляете оксид вольфрама, оксид ванадия начинает полимеризоваться — образовывать длинные цепочки. Это и обуславливает повышение каталитической активности. Мы провели независимые исследования и установили, что эти олигомеры оксида ванадия являются в 10 раз более активными, чем его мономеры. Таким образом, оксид вольфрама действительно изменяет структуру оксида ванадия, от менее активной формы до высокоактивной формы».

Российские ученые «напечатали» вертолетный двигатель

Российские ученые «напечатали» вертолетный двигатель

Двигатель российского вертолета ВК-2500, полностью выполненный современным методом лазерного сплавления, представили на стенде Министерства науки и высшего образования РФ на форуме «Открытые инновации» в «Сколкове». Об этом сообщил ТАСС.
При создании внутреннего корпуса вертолетного двигателя российские ученые применили аддитивную технологию — послойное лазерное сплавление. Деталь изготовили всего за две недели, полностью «напечатав» ее из порошка титанового сплава.
«Представленный функциональный узел действительно уникален. Можно с уверенностью сказать, что это первая деталь такой сложности и такого габарита, полученная в России с помощью технологии послойного лазерного сплавления из отечественных порошковых материалов», — сказал исполнитель проекта, замдиректора по научной и проектной деятельности Института лазерных и сварочных технологий СПбГМТУ Евгений Земляков.
В министерстве отметили, что благодаря применению аддитивных технологий при изготовлении авиационных деталей значительно сокращается производственный цикл, снижаются издержки производства. Новейшие методы позволяют изготовлять и моделировать новые детали гораздо быстрее, а себестоимость узлов при этом сокращается.
Проект разработали материаловеды из университета «МИСиС» и инженеры из Санкт-Петербургского государственного морского технического университета (СПбГМТУ). Сейчас ученые готовятся испытать изготовленную деталь на базе одного из ведущих профильных двигателестроительных предприятий России.
Восьмой Международный форум «Открытые инновации» проходит в «Сколкове» с 21 по 23 октября. На площадке собрались более 15 тысяч представителей из 90 стран мира, главной темой обсуждения стал переход к интеллектуальной экономике.

Маск впервые отправил твит через космос

Маск впервые отправил твит через космос

Американский предприниматель, основатель Tesla и SpaceX Илон Маск опубликовал сообщение в Twitter с помощью системы спутников Starlink. Пост доступен в аккаунте бизнесмена.
«Отправляю этот твит через космос с помощью спутника Starlink», — написал он в 9:03 по московскому времени. Через пару минут появилось новое сообщение: «Вау, сработало!»
Ранее в октябре Маск принял участие в краснодарском форуме малого и среднего бизнеса «Дело за малым». Он поучаствовал в мероприятии по видеосвязи. Среди прочего, предприниматель пообещал изучить разработки краснодарского инженера Алексея Игнатьева.
Starlink — задумка Маска по обеспечению доступа к интернету во всех точках Земли. Программа была анонсирована SpaceX в январе 2015 года. Предполагается запустить на орбиту тысячи аппаратов. Заявляемая пропускная способность составит один гигабит в секунду на одного пользователя.
В мае 2019 года ракета-носитель Falcon 9 вывела на орбиту 60 спутников Starlink. Однако несколько из них со временем были потеряны.