Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Институт науки Токио сообщил 4 ноября 2026 года о кобальтовом катализаторе для аммиака, который, по словам авторов, обходит рутениевый эталон.
Группа Масааки Китано и Хидео Хосоно из Института науки Токио показала катализатор синтеза аммиака на основе кобальта — без рутения и других драгметаллов. При 300 °C и давлении 0,9 МПа он даёт 15,9 ммоль аммиака на грамм катализатора в час. Авторы утверждают, что это лучше, чем у эталонных рутениевых и промышленных железных катализаторов. Статья вышла 28 октября в JACS.
Аммиак — основа азотных удобрений, а ещё его рассматривают как переносчик водорода без углерода. Делают его из азота и водорода: N2 + 3H2 → 2NH3. Промышленный процесс Габера — Боша идёт на железном катализаторе при 400–450 °C и давлении около 200 атмосфер.
При более мягких условиях хорошо работает рутений, но он дорогой и редкий. Кобальт доступнее, однако у обычных кобальтовых катализаторов энергия активации больше 100 кДж/моль — реакция идёт неохотно. В 2023 году та же группа показала кобальт на электриде BaAl2O4–xHy: энергия активации упала до 48,9 кДж/моль, а при 340 °C активность была сравнима с рутением. Новая работа — следующий шаг.
Стадия: лабораторный опыт, статья в Journal of the American Chemical Society
Антиперовскит — кристалл, в решётке которого есть места для разных отрицательных ионов. В материале Ba3AlO4–xNyHz умещаются ионы кислорода, азота, водорода (гидрид) и необычные частицы (N2)− — молекула азота с одним лишним электроном. По данным авторов, именно они — ключ к реакции.
Механизм в изложении команды такой. Барий на границе с кобальтом ослабляет связь между атомами азота, поэтому (N2)− легко распадается, а на освободившееся место быстро садится новая молекула N2 из газа. Кобальт и алюминий помогают на следующих шагах, где азот соединяется с водородом. Это проверяли изотопными метками, спектроскопией и компьютерным моделированием.
Отдельный трюк — форма. Антиперовскит вырастили тонкой оболочкой на наностержнях оксида алюминия, поэтому доступная поверхность резко выросла, а кобальт сам собрался в мелкие кластеры на оболочке. Давление на пальцах: 0,9 МПа — это примерно 9 атмосфер, раз в двадцать меньше, чем в промышленном реакторе.
Сравнивать цифры надо аккуратно. 15,9 ммоль на грамм в час — лабораторный показатель при 0,9 МПа. В релизе нет ни скоростей для эталонных катализаторов, ни данных о том, сколько часов новый катализатор держит активность, — только слова о высокой стабильности. А рекорд 2023 года, больше 500 ммоль в час, считали на грамм кобальта, а не всего катализатора, так что напрямую эти числа не сравнить.
Зачем всё это: чем ниже температура и давление синтеза, тем проще установка, а кобальт и барий доступнее рутения. Для небольших производств аммиака рядом с источником водорода это особенно важно, но до промышленных испытаний ещё далеко.
Материал носит информационный характер и подготовлен по открытым источникам, ссылки на них приведены в тексте. Он не является публичной офертой (ст. 437 ГК РФ) и профессиональной рекомендацией.
Сведения о продукции, проектах и показателях приведены по данным компаний и организаций, указанных в источниках. ООО «Иннер Инжиниринг» их не проверяло и не гарантирует их применимость к конкретным задачам.
Упомянутые товарные знаки принадлежат их правообладателям и приведены только для информирования. Упоминание не означает партнёрства, одобрения или сертификации.