http://www.ras.ru/news/shownews.aspx?id=3e8535da-1bfc-4f56-8d8b-3543a28ae1cc&print=1
© 2024 Российская академия наук
Сотрудники отдела функциональных материалов для химических источников энергии и Центра компетенций НТИ ФИЦ Проблем химической физики РАН показали, как можно существенно повысить выход водорода из, пожалуй, наиболее известного из химических источников — борогидрида натрия. Этот метод может найти применение в портативных устройствах, робототехнике и беспилотных летательных аппаратах. Статья опубликована в авторитетном журнале Fuel.
«В нашей новой работе мы предложили способ существенного повышения выхода водорода при гидролизе боргидрида натрия за счёт взаимодействия последнего с одним из продуктов реакции — тетрагидроксиметаборатом натрия. Полученный в данной работе массовый выход на 13% выше, чем лучший результат из ранее представленных в литературе для аналогичных условий», — комментирует результаты первый автор работы Михаил Соловьев, научный сотрудник группы специальных материалов отдела функциональных материалов для химических источников энергии ФИЦ ПХФ и МХ РАН.
![Метод повышения выхода водорода из борогидрида натрия 1-2.jpg (jpg, 100 Kб)](/FStorage/Download.aspx?id=1eb752f2-da99-4fa5-9c88-6d04ae36af37)
Водородные технологии, которые бурно развиваются сейчас по всему миру, имеют несколько «узких мест», среди которых проблема хранения и транспортировки водорода занимает главенствующую позицию, по мнению большинства экспертов. Один из способов решения такой задачи — это связывание водорода в химические соединения, причем вещества с гидридным типом связи наиболее перспективны. Самое распространенное из них — борогидрид натрия, содержащий в себе 10,6 массовых процентов Н2. Лучший способ извлечения водорода из боргидрида — это взаимодействие с водой. Однако, его гидролиз сопряжён с определёнными проблемами, которые на практике приводят к низкому выходу целевого продукта, что значительное снижает практическую значимость процесса.
![Метод повышения выхода водорода из борогидрида натрия 2-2.jpg (jpg, 76 Kб)](/FStorage/Download.aspx?id=23ba516f-c014-43b3-8b3b-b0cad4ea6f99)
Что же сумели сделать исследователи? В новой работе тетрагидроксоборат натрия (NaB(OH)4), который является основным продуктом реакции гидролиза NaBH4 при относительно небольшом избытке воды, изучался в реакции с борогидридом натрия в присутствии катализатора и без него. Было обнаружено, что смеси, состоящие из NaB(OH)4 и NaBH4, начинают плавиться при 70°C с образованием жидкой фазы без разрушения близкого координационного окружения обоих типов атомов бора. При добавлении в смеси катализатора на основе кобальта наблюдается значительное выделение водорода. Конечными продуктами являются водород и аморфные бораты с общим составом, близким к [NaBO2·0,75H2O]. В результате выход водорода увеличился на 13% по массе и достиг 8,3% по абсолютной величине, что делает такой процесс интересным уже с практической точки зрения.
Источник: ФИЦ ПХФ и МХ РАН.