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.

17.02.2025