Таджикский технический университет имени академика М. С. Осими, Душанбе, Таджикистан:

З. Х. Гайбуллаева, доцент кафедры «Технологии химического производства», канд. хим. наук, эл. почта: zumratihabib@rambler.ru

Б. И. Асроров, соискатель кафедры «Технологии химического производства», эл. почта: bahodur177@inbox.ru

Дангаринский государственный университет, Дангара, Таджикистан:
Г. Т. Насымов, руководитель Центра управления международными проектами и аккредитаций, канд. техн. наук, эл. почта: winnasim@gmail.com
А. Шарифов, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: Sharifov49@mail.ru

В плазмохимической реакции хлорида алюминия с водородом образование хлоралановых соединений протекает на технологической подложке реактора, что позволяет при создании необходимых условий получить AlH₃ стехиометрического состава. Основным стимулирующим фактором реакции образования AlH₃ является повышение парциального давления Н₂ в реакционной зоне реактора. Скорость плазмохимической реакции образования гидрида алюминия увеличивается в присутствии палладиевого катализатора. Высокодисперсные частицы палладиевой черни смешиваются с частицами хлористого алюминия, и эту механическую смесь в реакторе низкотемпературной плазмы обрабатывают в потоке водорода при температуре до 2·10⁴ К. При этом повышение степени дисперсности частиц катализатора благоприятно влияет на выход гидрида алюминия. Содержание палладиевой черни в смеси с хлористым алюминием для повышения степени образования гидрида алюминия не должно превышать 2 %, поскольку при дальнейшем увеличении доли катализатора выход AlH₃ не возрастает, а даже снижается. Такое явление объясняется тем, что при достижении определенной концентрации катализатора медленной стадией каталитической гетерогенной реакции водорода с частицами хлористого алюминия будет абсорбция Н₂ на их поверхности, где присутствие катализатора не влияет на ее скорость. При плазмохимической реакции водорода с частицами хлористого алюминия в присутствии палладиевого катализатора образуется гидрид алюминия ромбической структуры. Обнаружено, что по мере образования слоя из гидрида алюминия скорость каталитической реакции возрастает. Это объясняется тем, что образовавшийся AlH₃ сам начинает оказывать каталитическое действие. Каталитическое действие гидрида алюминия доказано плазмохимическим способом восстановления кобальта из его оксида в присутствии элементной серы, при этом образуется смесь алюминия и кобальта.

1. Алюминия гидрид // Большая Советская Энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969–1978.
2. Haizhen Liu, Longfei Zhang, Hongyu Ma, Chendlin Lu et al. Aluminum hydride for solid-state hydrogen storage: Structure, synthesis, thermodynamics, kinetics, and regeneration // Journal of Energy Chemistry. 2021. Vol. 52. P. 428–440.
3. Nordin N. D., Rahman H. A. Comparison of optimum design, sizing, and economic analysis of standalone photovoltaic/battery without and with hydrogen production systems // Renew. Energy. 2019. Vol. 141. P. 107–123.
4. Радченко Р. В., Мокрушкин А. С., Тюльпа В. В. Водород в энергетике. — Екатеринбург : Изд-во Уральского ун-та, 2014. — 229 с.
5. Перменов Д. Г., Алфимов В. Н., Смирнова М. М. Кинетический метод синтеза гидрида алюминия с хлоридом лития // Вестник технологического университета. 2017. Т. 20, № 4. С. 11–13.
6. Акрамов М. Ю. Физико-химические и технологические основы программированного способа получения гидрида алюминия : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Душанбе : Ин-т химии имени В. И. Никитина, 2020. — 59 с.
7. Marino C., Nucara A., Panzera M. F., Pietrafesa M. et al. Energetic and economic analysis of a stand alone photovoltaic system with hydrogen storage // Renew. Energy. 2019. Vol. 142. P. 316–329.
8. Fan X. С., Wang W.-Q., Shi R.-J., Cheng Z.-J. Hybrid pluripotent coupling system with wind and photovoltaic-hydrogen energy storage and the coal chemical industry in Hami, Xinjiang // Renew. Sust. Enery Rev. 2017. Vol. 72. P. 950–960.
9. Mirsaidov U. Synthesis, properties, and assimilation methods of aluminum hydride // Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials: NATO Science for Peace and Security Series. Series A. 2007. P. 77–85.
10. Zaki E. S., Brahmi R., Beauchet R., Batonneau Y. et al. Synthesis, characterization and treatment of alana (aluminum hydride, AlH3) // 7th European Conference for Aeronautics and Space Sciences (EUCASS). 2017. P.1–14.
11. Liu H., Haizhen Liu, Longfei Zhang, Hongyu Ma, Chenglin Lu et al. Aluminum hydride for solid-state hydrogen storage: Structure, synthesis, thermodynamics, kinetics, and regeneration // Jour. of Ener. Chem. 2012. Vol. 52. P. 428–440.
12. Ferraza C.A., do Nascimentob M. A., Almeida R. F. O. Synthesis and characterization of a magnetic hybrid catalyst containing lipase and palladium // Molecular Catalysis. 2020. Vol. 493. 111106.
13. Лавренко В. А., Зенков В. С., Тикуш В. Л., Уварова И. В. О механизме каталитического действия палладия при восстановлении окиси молибдена в водороде // Известия АН СССР. Металлы. 1975. № 4. С. 7–10.
14. Karthika Vinayakumar, Ansari Palliyarayil, Pavan Seethur Prakash, Shruthi Nandakumar et al. Studies on the deactivation and activation of palladium impregnated carbon catalyst for environmental applications // Materials Today: Proceedings. 2020. Vol. 31. P. 631–639.
15. Положительное решение Евразийского патента № 2020000109/26. Способ получения гидридов металлов / Гайбуллаева З. Х., Насимов Г. Т., Шарифов А. 08.04.2020.
16. Иоффе И. И., Письмен Л. М. Инженерная химия гетерогенного катализа. — М. : Химия, 1972. — 464 с.