Китайские химики из Института технологических процессов Китайской академии наук изобрели более дешёвый и экологичный способ получения мочевины, важнейшего компонента для создания азотных удобрений. Об этом сообщается в их исследовании, опубликованном в журнале Chem Catalysis.
Учёные выяснили, что в этом им поможет соединение углекислого газа и азота. Выше названный компонент можно получать из этих элементов. Однако это довольно сложная задача, так как молекулы азота и углекислого газа очень инертны.
Исследователи нашли решение этой проблемы. Они создали катализатор из индия, который ускоряет этот процесс. Он представляет собой наночастицы, которые содержат на поверхности как этот металл в чистом виде, так и его гидроксид. Как известно, в первом содержится множество электронов, а вот во втором их почти нет. Такими же свойствами обладают, соответственно, азот и углекислый газ. В связи с этим авторы разработки предположили, что наночастицы будут притягивать к себе молекулы последних. Для проверки этой теории они изготовили катализаторы разных размеров и проследили за их взаимодействием с этими инертными веществами. Оказалось, что при комнатной температуре, определённом давлении и под воздействием электрического тока наночастицы индия действительно могут соединяться с ними. В ходе реакции они активно поглощают эти газы и заставляют их участвовать в сложной цепочке реакций. В итоге углекислый газ превращается в угарный, а затем соединяется с молекулой азота, к которой в тот же момент присоединяются атомы водорода. Таким образом, и получается мочевина.
По мнению самих учёных, их открытие заметно сократит расходы на выработку удобрений и позволит избежать колоссальных выбросов в почву и атмосферу углекислого газа. А значит, оно поможет затормозить глобальное потепление. Сейчас для производства мочевины вместо азота используется аммиак. Он высвобождает вредные выбросы CO2. Также этот процесс энергозатратен, и, как следствие, повышает цены на удобрения.
