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 химического источника — 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 борогидрида натрия за счет 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», — прокомментировал результаты первый автор работы Михаил Соловьев, научный сотрудник группы специальных материалов Отдела функциональных материалов для химических источников энергии ФИЦ ПХФ и МХ РАН.
Водородные технологии, которые бурно развиваются сейчас по всему миру, имеют несколько «узких мест». Среди них 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 масс. % Н2. Лучший способ извлечения водорода из данного борогидрида — это взаимодействие с водой. Однако его гидролиз сопряжен с определенными проблемами, которые на практике приводят к низкому выходу целевого продукта. Это значительное снижает практическую значимость процесса.
В новой работе ученые исследовали тетрагидроксоборат натрия (NaB(OH)4), который является основным продуктом реакции гидролиза NaBH4 при относительно небольшом избытке воды, в реакции с борогидридом натрия в присутствии катализатора и без него. Химики обнаружили, 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.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
