Начало / Новини / Новини и събития / Статии на проф. Георги Вайсилов изясняват ключови въпроси за свойствата на индустриалните катализатори

   
Статии на проф. Георги Вайсилов изясняват ключови въпроси за свойствата на индустриалните катализатори

В края на миналата седмица бяха публикувани три статии на проф. Георги Вайсилов от Факултета по химия и фармация в съавторство с проф. Християн Александров (от неговата група по квантовохимични изследвания на материали) и с колеги от Франция и от САЩ, които изясняват протичането на уникален каталитичен процес и свойствата на дефекти в зеолити. И трите статии са публикувани в авторитетни международни списания, Nature Communications (ИФ 14.9), Angewandte Chemie Int. Ed. (ИФ 15.3), и Journal of Materials Chemistry A (ИФ 12.7).

В статията, публикувана в престижното научно списание Nature Communications, чрез квантовохимични изчисления е установен начинът на протичане на процеса на окисление на въглероден оксид до въглероден диоксид от нитрати, катализиран само от зеолит (който не съдържа никакви метали). Уникалното на процеса е температурата, при която протича, -140С, т.е. може да осъществява и на Марс или други отдалечени от Слънцето планети, изградени от силикати. Този процес може да бъде едно от обясненията за наличие на карбонати върху такива космически тела, без да предполага наличие на живот върху тях. Публикацията е във връзка с Националната научна програма ИКТ в НОС, финансирана от МОН.

1

Следващата статия, публикувана във водещото химическо списание, Angewandte Chemie Int. Ed., доказва решаващата роля на дефектите в структурата на зеолитите, използвани като катализатори в най-мащабния индустриален процес – каталитичния крекинг, при който големи молекули в нефта се разпадат до размери, така че да се използват в бензин, керосин или дизел. Компютърното моделиране, проведено в групата на проф. Вайсилов, показа, че дефектите (силанолни групи) служат като междинно звено за пренос на каталитичния център към молекулите, които трябва да се разпаднат. Без него достъпът на големите молекули до каталитичния център е ограничен, което би забавило химичната реакция. Участието на водещ учен от изследователския отдел на петролната корпорация ТОТАЛ в авторския колектив, показва особената важност на изяснения процес за индустрията.

В третата статия, в едно от авторитетните списания в областта на материалознанието, Journal of Materials Chemistry A, чрез теоретично моделиране на нанозеолитни структури бяха показани вътрешните връзки между характеристиките на силанолните групи като дефекти във вътрешността на наночастицата или върху нейната повърхност, измерени чрез две от най-често използваните спектроскопски техники – инфрачервена спектроскопия и ядрен магнитен резонанс. В изследването са изведени количествени връзки между експериментално измеряемите характеристики, които позволяват точно определяне на типа на силанолните групи, комбинирайки резултатите от двата спектрални метода. Това е особено важно за свойствата на реалните наночастици и техните специфични приложения. Последните две публикации са във връзка с проект EXTREME, финансиран от Министерството на образованието и науката по Националната научна програма „Европейски научни мрежи“.

2