• Home
  • Site Map
  • Contact
  • Login
    • Register
  • Subscribe
Side Logo

Travel News

Trang tin du lịch

  • Home
  • Tin tức - Sự kiện
    • Thống kê du lịch
    • Chuyện lạ
  • Dịch vụ du lịch
    • Khám phá
    • Ẩm thực
    • Người Du lịch
    • Dự án đầu tư Du lịch
  • Visa, hộ chiếu
  • Thông tin cần biết
    • Đến Việt Nam
    • Tại Việt Nam
    • Giao thông
    • Thông tin khác
  • Văn Hóa
    • Tết Việt Nam
    • Giá trị lịch sử
    • Ngôn ngữ văn học
    • Lễ hội, trò chơi dân gian
    • Nghệ thuật biểu diễn
    • Trang phục
    • Kiến trúc, mỹ thuật
    • Món ăn, hoa, trái
    • Chợ
    • Phong tục tập quán
  • Kinh nghiệm du lịch
  • Nhìn ra thế giới
  • Doanh nghiệp du lịch
  • UKEnglish

Công nghệ du lịch

Sử dụng Ruthenium làm chất xúc tác tổng hợp amoniac giảm chi phí sản xuất

28/12/2020 17:15 121
Các phương pháp tổng hợp amoniac hiện nay là các quy trình phải thực hiện ở nhiệt độ cao do đó có giá thành lớn. Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu dự kiến chuyển sang sử dụng ruthenium như một giải pháp thay thế nhằm tiết kiệm chi phí hơn.

Nitơ là chất dinh dưỡng quan trọng đối với thực vật, mặc dù có mặt trong 80% không khí trên bề mặt hành tinh, nhưng Nitơ tự nhiên dạng khí, thực vật không thể hấp thụ để sử dụng.

Trong canh tác nông nghiệp, phân bón nitơ, sản xuất bằng phương pháp hóa học được sử dụng để thúc đẩy sự phát triển của cây trồng. Trong quy trình sản xuất các loại phân bón nitơ, quá trình tổng hợp amoniac cần có chất xúc tác nhằm tăng tốc độ phản ứng hóa học giữa nitơ và hydro.

Giải pháp thay thế trong quá trình tổng hợp amoniac

Nhưng các phương pháp thông thường tổng hợp amoniac sử dụng quy trình có sử dụng quy trình "Haber-Bosch", cho phép sản xuất hàng loạt phân bón thực vật. Đây cũng là một trong những quy trình công nghiệp đầu tiên, sử dụng áp suất cao làm xúc tác cho phản ứng hóa học.

Mặc dù quy mô sản xuất lớn và hiệu quả cao, quy trình này đòi hỏi nhiệt độ cao khoảng từ 400 đến 500 độ C. Để đạt được nhiệt độ này, quy trình sản xuất đòi hỏi chi phí khá lớn.

Trong một công trình nghiên cứu do Viện Công nghệ Tokyo dẫn đầu, được công bố trên tạp chí Advanced Energy Materials, các nhà khoa học Nhật Bản đề xuất sử dụng ruthenium – nguyên tố kim loại chuyển tiếp hiếm trong nhóm platin làm chất xúc tác cho quá trình tổng hợp amoniac do kim loạt này có thể hoạt động trong điều kiện ít khắc nghiệt hơn so với những chất xúc tác truyền thống trên cơ sở sắt.

 
 

Điểm bắt buộc của phản ứng là các phân tử nitơ phải bám lên bề mặt ruthenium trước khi phản ứng với các phân tử hydro và tạo thành amoniac.

Trong trường hợp sử dụng chất xúc tác mới với nhiệt độ không cao, hydro có xu hướng bám vào bề mặt ruthenium, phản ứng hóa học này được gọi là “ngộ độc” hydro và cản trở quá trình sản xuất amoniac. Để biến ruthenium thành chất xúc tác khả thi cho tổng hợp amoniac, các nhà khoa học phải loại trừ sự ngộ độc hydro.

Ngăn chặn ngộ độc hydro

Các nhà  khoa học Tokyo Tech, trong thử nghiệm phát hiện được một số vật liệu, có thể thúc đẩy hoạt động xúc tác của ruthenium, trong đó có nhóm vật liệu hydrua lanthanide.

Masaaki Kitano, phó giáo sư, tiến sĩ hóa học thuộc Tokyo Tech cho biết: “Hiệu suất xúc tác nâng cao được thực hiện nhờ hai đặc tính độc đáo của vật liệu hỗ trợ chất xúc tác này.

Đầu tiên là các vật liệu hỗ trợ nhả electron, dẫn hướng phân tách nitơ trên bề mặt chất xúc tác. Thứ hai, những điện tử hỗ trợ kết hợp với các phân tử hydro, tạo ra các ion hydrua, nhanh chóng phản ứng với nitơ tạo thành amoniac mà không cần hydro bám dính vào ruthenium, ngăn ngừa “ngộ độc” hydro.

Trên lý thuyết, tính linh động của ion hydrua ảnh hưởng đến quá trình sản xuất amoniac, nhóm nhà khoa học nghiên cứu sử dụng các oxyhydrid của lanthanide như một vật liệu hỗ trợ tiềm năng cho chất xúc tác mới, thúc đẩy mối liên hệ giữa tính linh động của ion hydrua và quy trình tổng hợp amoniac.

Những thí nghiệm cho thấy, mặc dù độ dẫn điện của ion hyđrua "số lượng lớn" ít ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp nhưng tính linh động "cục bộ" của các ion hyđrua rất quan trọng do có khả năng chống ngộ độc hiđrô trên rutheni.

Ngoài ra, lantan oxyhydrid yêu cầu nhiệt độ kích hoạt quá trình tổng hợp amoniac thấp hơn so với những vật liệu hỗ trợ khác được thử nghiệm đồng thời hiển thị hoạt tính xúc tác cao hơn.

Các nhà nghiên cứu cũng nhận thấy rằng, oxy bình ổn hơn trong khuôn khổ oxyhydride và các ion hydrua từ quá trình nitrid hóa - phản ứng hóa học biến lantan oxyhydride thành lantan nitride, vô hiệu hóa vật liệu hỗ trợ, cản trở hoạt động xúc tác và quy trình tổng hợp amoniac.

Trịnh Thái Bằng

Theo KH&ĐS

Trở về đầu trang
   Tổng hợp Amoniac quy trình sản xuất Haber-Bosch chất xúc tác Ruthenium
0   Tổng số:

Các tin khác

  • Tìm kiếm sự sống trên sao Hỏa: Những chi tiết về sứ mệnh Kiên trì (Perseverance)
  • Nhà máy tái chế rác thải điện tử mini, cách tiếp cận mới giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường
  • Lỗi phần mềm xóa sạch 'hàng trăm nghìn' hồ sơ tội phạm khỏi cơ sở dữ liệu của cảnh sát
  • Vật liệu nano cải tiến điện cực pin dòng lai, nâng cao khả năng lưu trữ năng lượng tái tạo
  • Kháng thể người khỏi bệnh có thể miễn nhiễm SARS-CoV-2 hơn nửa năm
  • IBM cảnh báo, tin tắc tấn công vào vắc xin Covid - 19
  • Nguyên mẫu thịt in 3D trên cơ sở tế bào lớn nhất thế giới được sản xuất ở Tây Ban Nha
  • Những công nghệ tiên tiến giúp các chuyên gia dịch bệnh chiến đấu với COVID-19
  • Phát triển siêu tụ điện mật độ năng lượng cao, ổn định
  • “Kháng sinh miễn dịch tác dụng kép” có thể làm thay đổi cuộc chiến chống kháng thuốc
  • 12345...>>

Tin đọc nhiều

  • Kinh nghiệm du lịch Đà Lạt lần đầu 2021 chi tiết

    Du lịch Đà Lạt đến với “thành phố sương mù”, “xứ sở ngàn hoa” bạn sẽ được tận hưởng bầu...

    521
  • Lễ cúng ông Táo, ông Công năm 2021 thế nào mới...

    Dân gian Việt truyền tai nhau rằng ông Táo về chầu trời bằng cá chép nên hằng năm đến...

    481
  • Những di tích thờ phụng vua Ngô Quyền ở Hải Phòng...

    Đền thờ vua Ngô Quyền được lập ở hầu hết các làng xã Hải Phòng, nơi diễn ra trận chiến...

    378
  • Ngôi làng rực rỡ hoa Đào - Klong Klanh ở Lâm Đồng

    Nếu đi Đà Lạt, bạn nên tranh thủ ghé thăm K'Long K’Lanh để đắm chìm trong sương khói cao...

    334
  • Tết người Huế: Lộng lẫy hương xưa một thời

    TTO - Mắc kẹt lại Việt Nam vì dịch COVID-19, GS.TS Thái Kim Lan (sinh ra ở Huế, sống và...

    314

- Trang thông tin du lịch
- Email: contact@didulich.net
 

© 2021 Trang thông tin du lịch