Учёные химического факультета ТГУ разработали фундаментальные основы для создания катализаторов с моноатомными и кластерными структурами, что позволяет значительно снизить расход дорогостоящих благородных металлов – палладия, золота, платины, иридия – и при этом добиться повышенной активности.
Такая уникальная структура материалов обеспечивает устойчивость активных компонентов и эффективное восстановление высокотоксичных нитроароматических соединений при комнатной температуре и атмосферном давлении.
Руководитель проекта Григорий Мамонтов отмечает, что объединение платиновых металлов с более доступными, такими как серебро и железо, создаёт синергетический эффект, позволяющий катализаторам сохранять или даже повышать эффективность при уменьшении их стоимости .
Лабораторные образцы, изготовленные на основе оксидов CeO₂ и Fe₂O₃ с активными компонентами иридием и серебром, продемонстрировали высокую эффективность в реакции восстановления вредных нитрофенолов до полезных аминов, что имеет большое значение для очистки сточных вод и снижения токсичности в окружающей среде .
Этот подход соответствует принципам «зелёной» химии, поскольку позволяет проводить реакции в мягких условиях (при комнатной температуре и атмосферном давлении) вместо традиционных энергоёмких процессов при высоких температурах и давлении.
Значимый результат проекта заключается в том, что использование малых количеств активных металлов в виде одиночных атомов или кластеров позволяет не только существенно снизить затраты, но и повысить эффективность каталитических процессов, что может изменить методы трансформации производства аминов и улучшения экологической безопасности общества.
Фундаментальные разработки химиков ТГУ представляют собой большой шаг вперёд в создании новых материалов для защиты окружающей среды и улучшения качества жизни людей, открывая перспективы для очистки воздуха в замкнутых помещениях и других стратегически важных областях .