Bir şey üretmek için mevcut yöntemin yıllık küresel enerji arzının şaşırtıcı% 1-2’sini tükettiği tahmin edildiğinde, bir değişiklik yapmamız gerektiği anlamına gelir. Haber-Bosch işlemi bol miktarda amonyak üretir (NH3) – Tarım, teknoloji ve farmasötikler gibi alanlarda çok fazla enerji tüketirken çok çeşitli kullanıma sahip değerli bir kimyasal bileşik.
Tohoku Üniversitesi’ndeki bir araştırma ekibi, sudaki zararlı nitrat kirleticilerinin amonyağa dönüştürülmesi ve hem çevresel hem de enerji zorluklarını ele almak için alternatif bir yönteme önemli bir katkıda bulunmuştur.
Bulguları şurada yayınlandı Gelişmiş fonksiyonel malzemeler.
Nicufe katmanlı çift hidroksit (LDH) katalizörleri kullanılarak, çalışma kontamine suyu temizlemek için etkili bir yöntem sunmaktadır. Bu, daha temiz su, azaltılmış kirlilik ve halk sağlığı, gıda güvenliği ve iklim koruması için doğrudan faydalı olan daha sürdürülebilir gübre ve enerji kaynakları anlamına gelir.
Haber-Bosch süreci şu anda dünyada endüstriyel olarak üretilen amonyakların neredeyse tamamını üretiyor, ancak büyük dezavantajları var. Sadece fahiş bir enerji tüketmekle kalmaz, aynı zamanda karbondioksit emisyonlarını bir yan ürün olarak serbest bırakır ve bu da onu çevre üzerinde daha fazla vergilendirir.
Elektrokatalitik nitrat (hayır3–) Azaltma reaksiyonu (NITRR), bir süredir var olan amonyak üretmek için alternatif bir seçenektir, ancak yavaş ve verimsiz olduğu için asla yakalanmamıştır. Bununla birlikte, Tohoku Üniversitesi Gelişmiş Malzeme Araştırmaları Enstitüsü (WPI-AIMR) araştırmacıları bunun üstesinden gelmek için bir yöntem buldular.
Profesör Hao Li (WPI-AIMR), “Ni ve CU siteleri ile electroreduction’a yardımcı olmak için NIFUFE-LDH Nanosheets’i yarattık.” “NITRR, düşünmek için çok verimsiz olmaktan%94.8’lik bir Faradaik verimliliğe geçti.”
Bu reaksiyonun mekanizmasını açıklamak için hesaplama ve teorik analizler kullandılar;
Dahası, bir zn-hayır test ettiler3– gerçek etkinliğini göstermek için NICUFE-LDH nanosheets kullanan pil. %85.8’lik bir faradaik verimlilik, yüksek bir amonyak verimi ve daha önceki raporlardan daha iyi performans gösterecek kadar dikkat çekici bir şekilde çok iyi performans gösterdi (−2).
Bu proje için sonraki adımlar, mekanik anlayışı ölçeklendirmeye ve derinleştirmeye odaklanacaktır. Pratik tarafta, katalizör performansının, endüstriyel fizibiliteyi göstermek için gerçek nitrat kontamine edilmiş su sistemlerinde ve sürekli akış reaktör koşullarında doğrulanması gerekir.
