Razvoj novega katalizatorja z izjemno učinkovitostjo proizvodnje amonijaka
Izr. prof. dr. Matjaž Finšgar s Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Mariboru, je skupaj z raziskovalko Tino Škorjanc iz Univerze v Novi Gorici ter mednarodno ekipo raziskovalcev pod vodstvom Dinesh Shetty in Kayaramkodath Chandran Ranjeesh iz Kalifa University ter drugimi raziskovalci iz Indian Institute of Technology Ropar, Kalifa University of Science and Technology in University of Strasbourg CNRS dosegel izjemen dosežek.
Delo je bilo predstavljeno v prestižni znanstveni reviji Advanced Energy Materials (faktor vpliva 27,9) in razkriva izjemen napredek v razvoju novih organskih snovi za proizvodnjo amonijaka.
Zaradi velikega deleža vodika, enostavnega utekočinjanja in nizkih transportnih stroškov je amonijak eden izmed najbolj obetavnih brezogljičnih nosilcev energije in alternativa razvijajočim se tehnologijam na zelo pomembnem področju obnovljivih tehnologij pridobivanja energije. Elektrokatalizna reakcija redukcije dušika zagotavlja zeleno pot sinteze amonijaka iz dušika in vode pri sobnih pogojih.
V delu so raziskovalci pokazali sintezo in analizo katalitsko aktivne organske spojine z rutenijem, ki deluje in situ kot protonski filter za izboljšanje reakcijske aktivnosti redukcije dušika z visoko stopnjo selektivnosti v kislem elektrolitu. Pojasnili so delovanje spojine za upočasnjevanje difuzije protonov in tako za zmanjšanje kompetitivne reakcije evolucije vodika, ki hkrati vpliva na difuzijo dušika, ki potuje na katalitska mesta in s tem pride do višje učinkovitosti in selektivnosti reakcije redukcije dušika. Rezultat zasnove je bil visoko učinkovit katalizator za proizvodnjo NH3 v vodi (Faradayska učinkovitost ≈52,9 %), ki presega zmogljivost mnogih najsodobnejših katalizatorjev. Na primer, Ameriško ministrstvo za energijo (DOE) si prizadeva za optimalno proizvodnjo amonijaka in učinkovit elektrokatalizator s 50-odstotno Faradaysko učinkovitostjo.
Oznake
Kategorije
Datum
- 12. Dec 2023