Зерттеушілер қатты дененің кеуектері оның басқа заттармен химиялық әрекеттесу жолын қалай өзгертетінін зерттеді. Нәтижесінде болат өндірісі экологиялық таза болуы мүмкін.
Реактив ретінде көміртекті пайдаланатын стандартты процедурамен салыстырғанда сутекті пайдалану экологиялық тұрғыдан әлдеқайда қауіпсіз. Дегенмен, бұл өзгеріс өнеркәсіптік ауқымда жүзеге асуы үшін бірқатар кедергілерді еңсеру қажет. Мәселелердің бірі - сутектен болат жасау үшін қажетті реакциялардың бірі өте баяу. Германиядағы Макс Планк атындағы темір зерттеулер институтындағы Сюян Чжоу және оның әріптестері ақыры бұл баяулықтың түпкі себебін анықтап, шешу жолын ұсынды.
Темір оксиді басқа затпен тотығу-тотықсыздану (электрондық сауда) реакциясында қосылып, болат пен реактивтің көміртегі немесе сутегі болуына байланысты көмірқышқыл газы немесе су сияқты оксидтің жанама өнімін құрайды. Чжоу мен оның әріптестері бұл процесс кезінде оттегі атомдарын жою темір оксидінде нанометрден микронға дейінгі көлемдегі тесіктерді қалдыратынын білді. Олар реактив сутегі болғанда, бұл кеуектерде ұсталған су шын мәнінде темірді қайта тотықтырып (электрондарды алып тастайды), жалпы реакцияны бәсеңдетеді және болат алу үшін қажет қалпына келтіру (электронды қосу) процесін кері қайтара алады.
Топ осы баяулататын әсерге қарсы әрекетті ұсынады. Егер тесіктер арналар құру үшін жеткілікті түрде жалғанса, су қайтадан тотыққанға дейін материалдан ағып кету мүмкіндігіне ие болады. Чжоудың пікірінше, топ температураны, қысымды және реакцияның басқа айнымалыларын реттеу арқылы қажетті кеуек морфологиясын шығара алуы керек.
Чжоудың айтуынша, қазіргі уақытта болат өндірісі әлемдегі көмірқышқыл газының шығарындыларының 7-9% құрайды, сондықтан балама стратегияны әзірлеу парниктік газдар шығарындыларын азайту және климаттың өзгеруімен күресу үшін өте маңызды.
Дереккөз: physics.aps.org/articles/v16/s57
Günceleme: 20/04/2023 13:49