Вчені з Хунаньского університету запропонували свій варіант виробництва карбаміду при кімнатній температурі та тиску, шляхом перетворення газоподібного азоту і діоксиду вуглецю.
Він заснований на особливому каталізаторі, що складається з наночастинок сплаву паладію і міді, нанесених на нанолисти з діоксиду титану. Азот і діоксид вуглецю подаються в камеру проточного реактора, що містить катод з вуглецевого паперу з каталізатором і анодом на основі нікелю. Абсорбція азоту і вуглекислого газу, які подаються, призводить до утворення карбаміду.
За словами автора роботи Шуан’гуінь Вана (Shuangyin Wang), поверхня каталізатора сприяє перетворенню вуглекислого газу в монооксид вуглецю, який потім реагує з азотом і генерує кілька проміжних частинок. Подальша взаємодія між монооксидом вуглецю і цими частинками призводить до утворення карбаміду.
Нанолисти з діоксиду титану також грають ключову роль в синтезі карбаміду, оскільки допомагають стабілізувати проміжні частинки.
На поточний момент ефективність всієї реакції, тобто співвідношення витрат електроенергії до одержаного карбаміду, становить всього 9%. Проте дослідники вважають, що підвищення концентрації електроліту і швидкості потоку можуть підвищити ефективність системи.
Перспективи такого відкриття оцінив американський колега Вана, професор Фен Цзяо (Feng Jiao) з Делаверского університету.
За його словами, можливість виробництва карбаміду безпосередньо в проточному електрохімічному реакторі відкриває широкі перспективи створення добрив у невеликих масштабах, знижуючи необхідність в дорогому і енерговитратному централізованому виробництві на заводах.
В майбутньому Ван і його команда планують розробити нову систему електродів з ще більш ефективними електрокаталізаторами, а також сподіваються побудувати більш масштабний прототип.
Chemical & Engineering News
