Хийн химийн боловсруулалтын салбарт, ялангуяа синтетик аммиакийн нэгжид катализатор ба шингээгч бодисын үүргийг хэт үнэлж баршгүй. Эдгээр материалууд нь химийн урвалыг оновчтой болгох, ургацыг сайжруулах, эрчим хүчний хэрэглээг багасгахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Төмөр, рутений зэрэг уламжлалт катализаторууд аммиакийн нийлэгжилтийн гол тулгуур байсаар ирсэн ч бусад катализаторын хайгуул эрчимжиж, энэ салбарт хувьсгал хийх амлалт өгч байна.

-ийн ач холбогдолАммиакийн синтез дэх катализаторууд

Хөдөө аж ахуйн салбарын тулгын чулуу болох нийлэг аммиакийг голчлон Хабер-Бошийн процессоор азот, устөрөгчийг өндөр даралт, температурын дор нэгтгэдэг. Катализатор нь энэ урвалыг хөнгөвчлөх, эрчим хүчний саадыг мэдэгдэхүйц бууруулж, урвалын хурдыг нэмэгдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч аммиакийн эрэлт хэрэгцээ өссөөр байгаа тул энэ процессын үр ашгийг нэмэгдүүлэх зайлшгүй шаардлагатай байна. Эндээс өөр катализаторын эрэл хайгуул эхэлж байна.

Хөгжиж буй катализаторууд: Шинэ хил хязгаар

Сүүлийн үеийн судалгаагаар уламжлалт сонголтуудаас давж чадах хэд хэдэн ирээдүйтэй өөр катализаторуудыг онцлон тэмдэглэв. Жишээлбэл, шилжилтийн металлын карбид ба нитрид нь аммиакийн синтезийн хатуу ширүүн нөхцөлд гайхалтай идэвхжил, тогтвортой байдлыг харуулсан. Эдгээр материалууд нь зөвхөн өндөр катализаторын гүйцэтгэлийг хангаад зогсохгүй элбэг дэлбэг түүхий эдийг ашиглах замаар илүү тогтвортой сонголтыг санал болгодог.

Нэмж дурдахад, хоёр өөр металлыг нэгтгэсэн биметалл катализаторыг хөгжүүлснээр катализаторын идэвхийг нэмэгдүүлэх шинэ боломжуудыг нээж өгсөн. Судлаачид эдгээр катализаторын бүтэц, бүтцийг нарийн тохируулснаар тэдгээрийн гүйцэтгэлийг оновчтой болгох арга замыг нээн илрүүлж, аммиакийн гарц өндөр, эрчим хүчний хэрэгцээ багасдаг.

Сайжруулахад шингээгч бодисын үүрэгКатализаторын гүйцэтгэл

Катализатортой хамт шингээгч бодис нь хийн химийн боловсруулалтанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь тэжээлийн хий дэх хольцыг барьж, зайлуулахад ашиглагддаг бөгөөд катализаторууд оновчтой нөхцөлд ажиллах боломжийг олгодог. Дэвшилтэт шингээгчийг нэгтгэх нь нийлэг аммиакийн нэгжийн ерөнхий үр ашгийг эрс сайжруулж чадна. Жишээлбэл, цеолит ба металл-органик бүтэц (МОФ) нь тодорхой хийг сонгон шингээж, улмаар устөрөгч, азотын тэжээлийн цэвэр байдлыг сайжруулдаг эсэхийг судалж байна.

Тогтвортой байдал ба эдийн засгийн чадамж

Дэлхий нийтийн анхаарлын төвд тогтвортой байдал руу шилжиж байгаа энэ үед өөр катализатор, шингээгчийг хөгжүүлэх нь зөвхөн техникийн сорилт төдийгүй эдийн засгийн зайлшгүй шаардлага болж байна. Илүү үр ашигтай материалыг ашиглах нь үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулж, нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулж, үйлдвэрлэлийн ногоон аргын талаархи салбарын зорилтуудтай нийцэж чадна. Цаашилбал, эдгээр материалыг дахин боловсруулж, дахин ашиглах боломж нь тогтвортой байдлын нэмэлт давхаргыг нэмж, орчин үеийн аммиакийн үйлдвэрлэлийн байгууламжид сонирхолтой сонголтуудыг бий болгодог.

Дүгнэлт: Өөрчлөлтийн хурдасгуур

-ийн хайгуулбусад катализаторуудболон хийн химийн боловсруулалт, ялангуяа синтетик аммиакийн нэгжид шингээх бодисууд нь инновацийн томоохон боломжийг бүрдүүлдэг. Шинэ материал, технологийг нэвтрүүлснээр энэ салбар үр ашгийг дээшлүүлж, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг бууруулж, аммиакийн өсөн нэмэгдэж буй дэлхийн хэрэгцээг хангах боломжтой. Судалгаа үргэлжилсээр байгаа тул аммиакийн нийлэгжилтийн ирээдүй ирээдүйтэй харагдаж байгаа бөгөөд хийн химийн боловсруулалтын ландшафтыг өөрчлөх нээлт хийх боломжтой юм.

Дүгнэж хэлэхэд, илүү үр ашигтай, тогтвортой аммиакийн үйлдвэрлэл рүү чиглэсэн аялал амжилттай явагдаж байгаа бөгөөд өөр катализатор, шингээгчийн үүрэг нь энэхүү өөрчлөлтийг хөдөлгөхөд чухал үүрэг гүйцэтгэнэ. Бидний ирээдүйг харахад эдгээр шинэлэг материалыг нэгтгэх нь бүтээмжийг нэмэгдүүлэхээс гадна илүү тогтвортой, эдийн засгийн хувьд ашигтай химийн боловсруулалтын үйлдвэрлэлд хувь нэмэр оруулах болно.