Московские учёные ускорили разложение закиси азота в 16 раз

Главная/ Новости/ Московские учёные ускорили разложение закиси азота в 16 раз
03.11.2020

Учёные НИТУ «МИСиС» нашли способ ускорить разложение закиси азота — побочного продукта химической и агропромышленности. Газ наносит вред озоновому слою Земли. Повысить эффективность процесса удалось благодаря новой методике синтеза катализатора разложения. Это позволит быстрее разделять закись азота на безопасные компоненты.

Закись азота, N2O, известная многим как «веселящий» или «усыпляющий» газ, — крайне вредное соединение. Оно не наносит прямого ущерба человеку, но агрессивно воздействует на озоновый слой планеты. Для сравнения, углекислый газ СО2 также считается неблагоприятным для атмосферы соединением, но при этом закись азота имеет потенциал влияния на глобальное потепление примерно в 310 раз выше. N2O широко применяется в пищевой промышленности; газ также используют в реактивных двигателях и двигателях внутреннего сгорания. Кроме того, закись азота — это побочный продукт целого ряда процессов, например, разложения удобрений и производства адипиновой и азотной кислот, которые применяются в пищевой промышленности, ювелирном деле, в производстве красителей.

Учёные НИТУ «МИСиС» нашли способ ускорить разложение N2O, усовершенствовав условия производства катализатора — феррита лантана LaFeO3.

Новый метод позволил сократить процесс синтеза LaFeO3 в 16 раз — всего до трёх часов — с одинаковым выходом конечного продукта. Более того, синтезированные в микроволновых условиях частицы LaFeO3 мельче частиц, полученных при термическом нагреве в тех же условиях. Проведение реакции при микроволновом излучении приводит также к увеличению удельной поверхности образца и количества поверхностного кислорода.

«Если очень упростить, то можно представить, что на одну единицу массы катализатора, полученного термическим методом, будет приходиться одна кубообразная частица. Однако, если катализатор получить микроволновым способом, разработанным нами, то на такую же единицу массы будет приходиться уже 3–4 кубообразные частицы. Суммарно это даёт бoльшую площадь поверхности, с которой может прореагировать закись азота», — комментирует главный автор работы, ведущий инженер Лаборатории нанохимии и экологии НИТУ «МИСиС» Егор Костюхин.

Катализатор, полученный в микроволновых условиях, полностью разлагает закись азота уже при 700 °C, в то время как катализатор, полученный при термическом нагреве, требует значительно большей температуры.

Источник: Научная Россия