Заседание семинара "Высокопроизводительные вычисления" 13.04.2023 в 15-00. "Теоретическое исследование окисления метана на палладии: влияние подповерхностного углерода", Светлана Сергеевна Лалетина, к.х.н.

Палладий известен своими каталитическими способностями и уникальными физическими свойствами. В основном он используется в автомобильной промышленности при производстве каталитических конвертеров для нейтрализации вредных примесей в выхлопных газах. Еще одним промышленно важным применением Pd может стать каталитическое окисление метана для производства пара, тепловой и электрической энергии в газотурбинных установках малой мощности (ГТУ). Такие установки могут быть использованы для автономной электрификации и теплоснабжения удаленных населенных пунктов, садовых товариществ, крупных промышленных, военных и прочих объектов, а также газодобывающих и нефтяных месторождений.
Каталитическое сжигание топлива позволяет снизить температуру в зоне горения до беспрецедентно низкой 650-1200 К, что исключает образование NOx в этом процессе. В то же время использование катализаторов радикально снижает выбросы загрязняющих атмосферу продуктов неполного сгорания (СО, CH), за счет более полного окисления метана и одновременно позволяет существенно увеличить выход энергии.
В последние 20 лет теория и практика каталитического сжигания топлив развивается во многих лабораториях мира. Ранее в Институте катализа было показано, что наиболее активными в реакции окисления метана являются палладиевые катализаторы. Однако при определенных условиях нанесенные палладиевые катализаторы характеризуются сложным поведением из-за фазовых превращений поверхности палладия из оксида в карбид и наоборот. В докладе будет представлено исследование методом DFT механизма реакции окисления метана на катализаторе Pd. Отдельно будет рассмотрено влияние подповерхностного углерода на протекание реакции.