Учёные Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского разработали новый способ очистки нефти – с помощью энергии солнца. Разработанный специалистами НИИ химии ННГУ полупроводник преобразует энергию солнца в химическую, существенно упрощая очистку нефти от серосодержащих соединений, которые вредят оборудованию нефтезаводов и снижают качество нефтепродуктов.
Специальный полупроводник с вольфрамом и молибденом активируется обычным солнечным светом, в то время как его аналог – диоксид титана – начинает работать только под действием ультрафиолета, используя лишь 5% солнечной энергии.
Учёные лабораторий неорганических материалов и технологии высокочистых материалов НИИ химии ННГУ разработали более простой состав полупроводника. Они научились синтезировать его в одну стадию, без потери эффективности, а также установили, что введение молибдена в состав фотокатализатора увеличивает активность соединения, расширяя диапазон поглощения видимого света.
«Наши двухлетние исследования направлены на поиск альтернативного способа удаления сернистых соединений из жидких углеводородов и очистки воды от органических соединений. Процесс идёт при комнатной температуре и атмосферном давлении. Это значительно повышает энергоэффективность очистки от соединений серы», – рассказал один из авторов разработки, сотрудник НИИ химии ННГУ имени Н.И. Лобачевского Артём Белоусов.
По словам учёных, полученный твёрдый раствор с вольфрамом и молибденом можно использовать в лесохимической промышленности для очистки сульфатного скипидара.
«Как правило, от сернистых соединений избавляются с помощью кислотно-щелочной очистки. Это сказывается на жёстких требованиях к оборудованию и приводит к образованию трудноутилизируемых сточных вод. С помощью солнечной энергии и нашего фотокатализатора эти процессы также можно упростить, сделать их более безопасными и экологичными», – сообщил Артём Белоусов.
В будущем учёные планируют оптимизировать условия получения фотокатализаторов и усилить их полезные свойства.
Исследования проводятся при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Результаты опубликованы в журнале Processes. Разработки учёных ННГУ направлены на решение одной из задач стратегического проекта «Фундаментальные основы технологий будущего» программы развития Университета Лобачевского, ставшего победителем в треке «Исследовательское лидерство» программы «Приоритет-2030»: использование солнечной энергии для инициирования химических процессов и инженерия новых материалов для их реализации.
