Создан новый метод утилизации ядовитого спирта
Группа ученых разработала новый эффективный метод разложения метилового спирта — опасного яда, который все шире используется в промышленности. В России его производство ежегодно растет примерно на 10% и сейчас составляет около 4 миллионов тонн в год. Ученые надеются, что их разработка коренным образом изменит утилизацию метанолсодержащих промышленных отходов. Об этом сообщает пресс-служба НИТУ «МИСиС».
Процесс производства наногибридов
Пресс-служба НИТУ «МИСиС»
Метанол — самое ядовитое соединение из всех спиртов — представляет серьезную опасность для жизни человека в чистом виде, в парообразном состоянии или в водном растворе. Попадание метанола в организм человека приводит к угнетению центральной нервной системы, развитию тяжелого метаболического ацидоза (изменение кислотно-щелочного баланса организма), поражению сетчатки глаза и дистрофии зрительного нерва. В результате отравления метиловым спиртом происходит так называемый летальный синтез.
Это ядовитое вещество весьма широко применяется в химической и газовой промышленности, в качестве добавки к топливным элементам. Метиловый спирт используют как растворитель для приготовления лаков, красок, как составную часть антифризов, большое его количество идет на выпуск формальдегида, формалина, уксусной кислоты. На каждом из подобных производств всегда есть риск утечки метанола в окружающую среду.
«Разложение метанола на безопасные компоненты возможно в ходе реакции его окисления, но даже частичное протекание этой реакции требует весьма высоких температур, 400–500 градусов, что делает весь процесс довольно неэффективным и опасным, — рассказал соавтор исследования Антон Конопацкий из НИТУ «МИСиС». — Мы предложили катализатор для этой реакции — новый наногибридный материал, состоящий из нитрида бора и небольшого количества (менее одного атомного процента) наноразмерного серебра на его поверхности».
Процесс разложения метанола на безопасные компоненты под микроскопом
Пресс-служба НИТУ «МИСиС»
Коллектив исследователей из НИТУ «МИСиС» совместно с учеными из Технологического университета Квинсленда (Австралия) и Национального института материаловедения (Цукуба, Япония) создал инновационный катализатор из наночастиц нитрида бора и серебра, который позволяет разложить токсичный метиловый спирт на простые вещества: углекислоту и воду. При использовании нового катализатора метанол полностью окисляется при температуре не более 200 градусов.
Чтобы промыть перевозящие метанол железнодорожные цистерны в соответствии с действующими по сей день нормами 1965 года, требуется не меньше 8 миллионов тонн воды, которая затем просто сливается в землю. На водозаборных станциях защиты от метанола не предусмотрено, поэтому какая-то его часть неизбежно попадает из почвенных вод в ту воду, которую пьют жители окружающих регионов. Инновационный материал, созданный учеными, может стать основой для защитных промышленных фильтров и устройств для нейтрализации утечек метанола во многих отраслях. Сейчас коллектив лаборатории работает над оптимизацией разработки, в частности над задачей снижения температуры реакции до 100 градусов.
