В ИТХТ имени М.В. Ломоносова прошла лекция «Микроэкотоксиканты в окружающей среде и способы их каталитической утилизации»

15 февраля в ИТХТ имени М.В. Ломоносова прошла очередная лекция в рамках Школы катализа. Лекцию прочла доктор химических наук, профессор кафедры физической химии химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Екатерина Сергеевна Локтева. Она выступила с докладом на тему «Микроэкотоксиканты в окружающей среде и способы их каталитической утилизации». В ходе мероприятия участники узнали о том, что из себя представляют микроэкотоксиканты, какими они бывают, а также о способах их утилизации.

Микроэкотоксиканты — это синтетические или природные соединения, которые попадают в окружающую среду из локальных и нелокальных источников в низкой концентрации. Насущной экологической проблемой является загрязнение сточных и природных вод микротоксикантами, многие из которых представляют собой лекарственные средства и продукты их метаболизма. Особенно опасны хлорированные микротоксиканты, многие из которых с трудом поддаются разложению в окружающей среде. К таким загрязнителям относится диклофенак (ДКФ) — нестероидный противовоспалительный препарат из группы производных фенилуксусной кислоты.

Среди методов утилизации хлорированных микроэкотоксикантов популярны следующие: биологические, требующие значительных затрат времени; окислительные, которые зачастую приводят к образованию опасных продуктов (например, фосгена и диоксинов) и восстановительные. К восстановительным методам относят каталитическое гидродехлорирование (ГДХ). Этот метод подходит для переработки широкого круга хлорорганических веществ, осуществляется в мягких условиях и не создаёт риска образования опасных продуктов.

В качестве катализаторов в реакции ГДХ зачастую используют палладиевые системы, нанесённые на различные носители. На основании этого аудитории были представлены исследования палладиевых катализаторов, нанесённых на чистый оксид циркония и на смешанный носитель ZrO2-SiO2 (ZS), в ГДХ диклофенака в водном растворе. Особое внимание было уделено влиянию степени восстановления палладия на каталитические свойства. Чтобы оценить этот фактор, перед каталитическим экспериментом катализаторы восстанавливали водородом в мягких (водная суспензия, 30 °С) или жестких (320 °С) условиях; кроме того, было проведено детальное исследование катализаторов методами термопрограммированного восстановления водородом (ТПВ) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) с восстановлением in situ и ex situ. Исследования показали, что катализатор Pd/ZrO2 значительно более активен по сравнению с Pd/ZS в реакции гидродехлорирования ввиду более широкого распределения частиц палладия по размерам, а также лучшей доступностью палладия для адсорбции ДКФ из-за большего размера пор и меньшей степени погружения в носитель.

Результаты испытаний вызвали оживлённую дискуссию среди слушателей.

На мероприятии присутствовали гости из организаций-партнёров института, а также студенты, аспиранты и сотрудники ИТХТ имени М.В. Ломоносова. Следующая лекция в рамках Школы катализа состоится в марте. Информация о дате, месте проведения и тематике доклада будет опубликована дополнительно на сайте университета и в официальной группе института во ВКонтакте.