Российские учёные предложили новый метод добычи аммиака, который необходим для создания азотных удобрений, лекарств, красителей и ракетного топлива. Исследователи создали специальную мембрану, которая поможет отделять аммиак от других газов. В основе технологии — пигмент «берлинская лазурь», который был популярен у художников 200 лет назад.
Обычно для получения аммиака смесь азота и водорода пропускается через нагретый катализатор под высоким давлением, а затем охлаждается. Так вещество отделяется от исходных реагентов. Но этот метод предельно энергозатратен, поэтому учёные всего мира находятся в поисках альтернативы.
С инновационным способом добычи аммиака недавно выступили учёные из МГУ имени Ломоносова. Они предложили использовать для отделения вещества тонкие плёнки каркасных структур, известных как синий пигмент «берлинская лазурь» — первый в истории синтетический краситель, который был открыт в начале XVIII века. Из-за своей дешевизны краситель быстро стал популярным среди художников, так как его натуральный аналог — ультрамарин — был намного дороже. Сейчас пигмент используется в лакокрасочной и лёгкой промышленности, медицине, ветеринарии, а также в научных исследованиях.
В ходе исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ) учёным удалось усовершенствовать существующий метод разделения газов с помощью полимерных мембран. Исследователи нашли способ обхода ограничений этого метода — в частности необходимости выбирать между скоростью, с которой мембрана пропускает через себя нужные вещества, и её способностью задерживать то, что нужно отсеять. В качестве обновлённой версии полимерной мембраны учёные предложили применять каркасную структуру на основе пигмента «берлинская лазурь».
По словам учёных, ультратонкие плёнки берлинской лазури выполняют роль селективного слоя мембраны, который взаимодействует с газовой смесью и эффективно разделяет компоненты смесей. Добыча аммиака с помощью этих мембран позволит существенно увеличить энергоëмкость этой процедуры, а значит, удешевить её.
Фото: РНФ, МГУ
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.