Плазмохимическая технология получения этилена и ацетилена из метана
– Между двумя электродами – небольшими металлическими пластинами, расположенными друг напротив друга, мы пропускаем метан, на который воздействуем низкотемпературным разрядом. При достижении определенного уровня напряжения резко возрастает проводимость газовой среды. При протекании электрического тока электроны, высвобождающиеся из молекул метана, ударяют по другим молекулам, вызывая их распад. Образуются высокореакционноспособные радикалы, формирующие различные продукты, – рассказывает молодой исследователь.
Чтобы направить реакцию по нужному пути и добиться максимального выхода этилена и ацетилена, необходимо исключить их взаимодействие с образовавшимся водородом (в этом случае образуется этан). Одним из распространенных, но достаточно дорогих способов, является применение гетерогенных катализаторов. Михаил Андреевич предложил более доступную альтернативу.
Введение в реакцию в качестве активного вещества гидрокосида натрия, который в мягких условиях хорошо взаимодействует с водородом и легко усваивает его, позволило на увеличить выход этилена 8 %, а ацетилена – на 10 %. Оба этих газа являются важнейшим химическим сырьем: этилен широко применяется для получения полиэтилена, а ацетилен востребован при производстве многих наименований синтетических продуктов.
Кроме этого, ученый показал возможность получения водородосодержащих газовых смесей путем добавления в реакцию азота. В настоящее время продолжаются эксперименты с серой, экологичная утилизация которой является одним из актуальных вопросов «зеленой химии», цель ученого – получение ацетил- и диэтилсульфидов.
Михаил Ковтунов считает плазмохимические технологии перспективными, так как с их помощью достаточно просто получать целый спектр дорогих востребованных веществ. Мечта молодого ученого – довести один из них от идеи до промышленного внедрения.
Исследование выполняется при поддержке внутреннего институтского гранта. Конкурс «Проведение фундаментальных научных исследований инициативных проектов ИХН СО РАН» стартовал в 2023 году. Его фонд составляет 300 тысяч рублей. Эту сумму получает либо один победитель, либо средства поровну делятся между двумя выигравшими исследователями.
Источник: Новости ТНЦ СО РАН