Вершинин Н.Н. Каталитически активный наноуглеродный материал и каталитические системы на его основе для химического и электрохимического окисления угарного газа

Н.Н. Вершинин 1,2, О.Н.Ефимов 1, В.А.Бакаев 1 , К.Ф.Садыкова 1
1 Институт проблем химической физики РАН, 142432,Чергюголовка, Московская обл., пр. Акад.Семенова, 1, Россия; Тел.: (496) 522-11-57; e-mail: evimov@icp.ac.ru, vernik@icp.ac.ru
2 3АО «ВЕАЛ Сенсор», 142432, Черноголовка, Московская обл., пр. Акад.Семенова, 1, Россия

Основными источниками угарного газа являются продукты сжигания топлива в двигателях внутреннего сгорания, промышленные выбросы, сжигание бытового газа для приготовления пищи (кухни), пожары в замкнутых помещениях и т.п. В связи с разработкой программ по борьбе с курением особую важность приобретает контроль содержания СО. Угарный газ вреден для здоровья человека, так как он приводит к снижению содержания гемоглобина в крови человека и снижению защитных функций (увеличение риска заболеваний), а при повышенных концентрациях к отравлению. Решение этих задач требует совершенствования газовых сенсоров СО, предназначенных для анализа загрязненности воздуха в бытовых и общественных помещениях, автомобильных салонах, гаражах и производственных помещениях. Наконец должны быть созданы каталитические системы для устройств очистки воздуха от СО.

В результате выполнения работ по ГК 02.513.12.3022 найдено, что применение новых катализаторов на основе каталитически активных углеродных наноматериалов позволило повысить селективность газовых сенсоров угарного газа (СО) и эффективность систем окисления СО по сравнению с существующими техническими решениями. Новые катализаторы, содержащие нанокластеры металлов платиновой группы, обладают высокой активностью при комнатной температуре в области малых концентрации СО (ниже 1000 ррm) [1-5]. Газовые сенсоры СО, включающие новые каталитически активные наноматериалы, по сравнению с Российскими и зарубежными аналогами обладают более высокой селективностью (выше в 3...5 раз) и меньшими габаритами [6]. Каталитическая активность новых материалов (при концентрациях СО ниже 1000 ррm) в реакции каталитического окисления СО в диапазоне температур 0-50 оС выше в 4... 10 раз (в расчете на стоимость каталитического металла) по сравнению с Российскими и зарубежными аналогами.

На основе исследований по данному проекту и после проведения ОКР (ОТР) можно создать технологию опытного производства нового поколения катализаторов на основе каталитически активных наноуглеродных материалов, содержащих кластеры каталитически активного металла, для каталитических систем, предназначенных для применения в системах очистки воздуха от СО.

В таблице 1 приведена номенклатура коммерческих продуктов и ожидаемые объемы продажи новой наукоемкой продукции, которая может быть освоена после проведения ОКР и ОТР, на основе проведенной НИР по ГК 02.513.12.3022 .

Таблица 1. Номенклатура и ожидаемый объем продаж новой продукции

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Вершинин, Н.Н. Катализатор и способ его получения/ Н.Н. Вершинин, О.Н. Ефимов// Патент РФ на изобретение №2348090 от 27.02.2009. Приоритет от 08.11.2007.
2. Вершинин Н.Н. Катализатор и способ его получения/ Н.Н. Вершинин, О.Н. Ефимов, В.А. Бакаев, А.Л. Гусев// Заявка РФ № 2008148708 от 11.12.2008 на изобретение.
3. Вершинин Н.Н. Катализатор и способ его получения/ Н.Н. Вершинин, О.Н. Ефимов, В.А. Бакаев, И.И. Коробов// Заявка РФ № 2009111602 от 01.04.2009 на изобретение.
4. Вершинин Н.Н. Катализатор для окисления монооксида углерода и способ его получения/ Н.Н. Вершинин, В.А. Бакаев, О.Н. Ефимов // Заявка РФ № 2009137258 от 09.10.2009 на выдачу патента на изобретение.
5. Vershinin N.N. New catalytic systems based on nanodiamonds for CO oxidation/ N.N. Vershinin, O.N. Efimov, V.A. Bakaev, I.I. Korobov, A.L. Gusev, A.E. Aleksenskiy, Vul' A.Ya// In Book of Abstracs 9 th Biennial International Workshop "Fullerenes and Atomic Clusters", July 6-10, 2009, St Petersburg, Russia, P.239.
6. Вершинин Н.Н. Устройство для анализа монооксида углерода в воздухе/ Н.Н. Вершинин, Н.Н. Алейников, О.Н. Ефимов//Патент РФ на полезную модель № 69641 от 27.12.2007. Приоритет от 08.08.2007.

К списку тезисов конференции