Специалисты Института катализа СО РАН совместно с Центром компетенций НТИ исследуют возможность получения чистого водорода из аммиака с помощью фотокаталитических и фотоэлектрохимических процессов, работающих при комнатной температуре. Это направление перспективно для переработки аммиака, который образуется в больших объёмах, например, на очистных сооружениях. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
Ранее аммиак использовали для производства водорода преимущественно через термокаталитическое разложение при температуре свыше 600 °C с катализаторами, содержащими 5–10 % платины. Новая разработка исходит из принципа разделения окислительных и восстановительных стадий реакции при помощи полупроводников с нанесённым металлом, например, диоксида титана, оксида вольфрама и других. Такой подход позволяет значительно снизить расход платины — до 1 % — и проводить процессы при комнатной температуре и атмосферном давлении.
Использование фотокатализа даёт несколько важных преимуществ. Во-первых, фотоэлектрохимические реакции можно запускать с применением возобновляемой солнечной энергии, что снижает энергозатраты и уменьшает экологический след. Во-вторых, технология может быть интегрирована в очистные системы промышленных предприятий, одновременно снижая содержание аммиака в воде и производя водород, создавая замкнутый цикл.
В данный момент учёные изучают кинетику и механизмы разложения аммиака на созданных катализаторах для точной оценки их эффективности. Цель — разработка сложных композитных фотокатализаторов с улучшенными окислительно-восстановительными свойствами, что позволит сделать технологию экономически выгодной и экологически безопасной для масштабного применения.
Разработан метод создания мелкодисперсных вольфрам-молибденовых порошков. Испытания технологии на производстве показали, что паста на базе разработанных порошков позволяет наносить металлизированные слои в два раза тоньше по сравнению с серийными аналогами.