Химики разработали катализатор для дешевого синтеза аммиака
Китае-австралийская группа ученых создала новый катализатор для промышленного получения аммиака, отличающийся низкой стоимостью. Об этом сообщает ТАСС.
Современные заводы используют для получения аммиака реакцию Габера-Боша. Азотно-водородную смесь нагревают и в сжатом виде пропускают через железный катализатор, в результате чего образуется аммиак. Однако этот способ не отличается эффективностью, и ученые много лет пытаются изобрести одноатомный катализатор. Они состоят из «рыхло» расположенных наночастиц вещества, и потому каждый атом катализатора может повлиять на реакцию.
Чжао Хуэйцзюнь и его коллеги смогли создать одноатомный катализатор на основе бактериальной целлюлозы. Бактериальная целлюлоза, в отличие от растительной, производится генно-модифицированными бактериями, и отличается высокой частотой и однородностью. Ее пласты, как заметили китайские химики, содержат в себе большое число «хвостов»-радикалов с атомами кислорода, которые хорошо соединяются с ионами железа и кобальта, способными ускорять реакции между молекулами водорода и азота.
Руководствуясь этой идеей, ученые обработали лист из бактериальной целлюлозы при помощи растворов солей кобальта и железа в разных пропорциях и концентрациях, после чего они проследили за тем, насколько активно эти конструкции ускоряли синтез аммиака. Для начала синтеза необходимо было пропустить через катализатор и подать на него водород-кислородную смесь.
Оказалось, что подобный катализатор очень эффективно: примерно 80% потребляемой электроэнергии использовались для химической реакции. Это позволяет расходовать энергию гораздо экономнее, чем при реакции Габера-Боша.
Ранее инженеры придумали «стоп-кран» для предотвращения возгорания аккумуляторов.
