Аммиак без жертв: как японские ученые упростили производство
Мир стремится к устойчивому развитию, и спрос на экологичные решения в промышленности растет. Аммиак, важное вещество для удобрений, взрывчатки и других продуктов, обычно производят с помощью энергозатратного процесса Хабера-Боша.
Этот метод требует высоких температур и давления, что приводит к выбросам углекислого газа. Обычные катализаторы, такие как железо и рутений, работают в жестких условиях. Но ученые из Японии под руководством профессора Масааки Китано предложили новый катализатор — Ba3SiO5-xNyHz, который может изменить производство аммиака.
Результаты опубликованы в издании Nature Chemistry.
Как это работает:
- В катализаторах есть «дырки» (анионные вакансии), которые помогают в реакциях.
- Обычно для работы этих «дырок» нужны металлы, но новый катализатор обходится без них.
- Ученые создали Ba3SiO5-xNyHz, смешав амид бария и диоксид кремния при низких температурах (400-700 °C).
- Этот материал оказался стабильным и эффективным даже без металлов.
- Добавление наночастиц рутения сделало его еще лучше, но главную роль играют именно «дырки» в структуре катализатора.
Преимущества нового катализатора:
- Работает при более низких температурах и давлениях.
- Не требует дорогих металлов, что снижает затраты и выбросы.
- Легко масштабируется для промышленного использования.
Китано говорит:
Наш катализатор открывает путь к более экологичному и энергоэффективному производству аммиака. Это важный шаг к устойчивой химии.
Ранее российские ученые импортозаместили катализатор, который сразу пустили в работу.
