Специалисты НИТУ «МИСиС» разработали инновационный метод, который ускоряет распад закиси азота — опасного для озонового слоя побочного продукта агрохимических и промышленных процессов. Ключевым достижением стала оптимизация синтеза катализатора на основе феррита лантана, позволяющая эффективнее расщеплять N2O на безопасные элементы.
Почему закись азота опасна для экологии?
Несмотря на распространенные названия «веселящий» или «усыпляющий» газ, N2O представляет серьезную угрозу для атмосферы. Его влияние на глобальное потепление в 310 раз превышает воздействие углекислого газа. Соединение активно используется в пищевой индустрии, двигателях и образуется при производстве удобрений, кислот, красителей, что делает поиск способов его нейтрализации критически важным.
Революционный метод синтеза LaFeO3
Команда под руководством Леонида Кустова и Егора Костюхина из Лаборатории нанохимии и экологии НИТУ «МИСиС» предложила альтернативу традиционному гидротермальному синтезу катализатора. Вместо многосуточных процессов ученые применили микроволновую установку, сократив время создания LaFeO3 с 48 часов до всего 3 часов!
Преимущества микроволновой технологии
Новый подход не только ускорил синтез в 16 раз, но и улучшил структуру катализатора. Частицы LaFeO3, полученные под микроволновым излучением, имеют меньший размер и большую удельную поверхность. Это увеличивает количество активных центров, взаимодействующих с закисью азота, что напрямую влияет на эффективность реакции.
Эффективность нового катализатора
«Представьте: на единицу массы обычного катализатора приходится одна частица. Наш метод дает 3–4 частицы на тот же объем, что значительно повышает площадь контакта с N2O», — объясняет Егор Костюхин. Благодаря этому инновационный LaFeO3 полностью разлагает закись азота при 700°C, тогда как традиционный аналог при этой температуре справляется лишь на 60%.
Перспективы внедрения разработки
Ускоренный синтез и повышенная активность катализатора открывают новые возможности для химической промышленности. Технология может быть использована для переработки выбросов предприятий, производящих азотные и адипиновые кислоты, снизив экологическую нагрузку и contribуя защите озонового слоя планеты.
Источник: scientificrussia.ru
