|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Поиск электролитов для высокоэффективной фиксации молекулярного азота в литий-азотной электрохимической ячейкекурсовая работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Захарченко Т.К.
- Автор: Дернов Г.В.
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Факультет наук о материалах
- Год защиты: 2021
- Курс: 1
- Аннотация: Проблема фиксации азота из атмосферы является одним из актуальных вопросов химической промышленности. Соединения азота необходимы, в основном, для производства удобрений. Хотя азот составляет около 78% земной атмосферы, его искусственная фиксация при нормальных условиях сложна. Наиболее важным промышленным продуктом, получаемым из азота, является аммиак, синтезируемый с помощью процесса Габера-Боша (более 90%). Данный процесс не отвечает современным экологическим требованиям, т.к. требует использования природного газа и приводит к большим выбросам диоксида углерода. Также он может осуществляться только на заводах непрерывного цикла, что приводит к локализации крупнотоннажных производств [1]. Хотя процесс Габера-Боша является наиболее эффективным способом фиксации азота (при многократном повторении циклов выход аммиака может составлять до 97%), уже почти не осталось путей его оптимизации к более мягким условиям [2, 3]. Вместе с этим количество производимого аммиака за последние 20 лет выросло почти на треть [4]. Поэтому в настоящее время ведётся активный поиск альтернативных методов фиксации азота, с помощью которых можно производить азотосодержащие вещества в относительно малых количествах в местах его потребления, используя при этом различные альтернативные источники энергии. Большое количество исследований в данной области посвящено восстановлению азота в водных электролитах. Однако такие процессы идут с низкими выходами по току аммиака (до 10%), так как потенциалы восстановления водорода и азота близки, а растворимость азота в воде мала, что приводит к выделению наряду с аммиаком молекулярного водорода [5]. Использование апротонных электролитов для электрохимического получения нитридов металлов, последующий гидролиз которых приводит к выделению аммиака, может приводить к существенно более высокой кулоновской эффективности. Поэтому целью данной работы является поиск электролитной системы с наибольшей эффективностью фиксации азота в литий-азотной электрохимической ячейке. Для достижения данной цели поставлены следующие задачи: 1. Гальваностатический разряд модельных Li-N2 электрохимических ячеек с электролитами на основе апротонных растворителей. 2. Анализ состава продуктов разряда Li-N2 электрохимических ячеек.
- Добавил в систему: Захарченко Татьяна Константиновна