Разработка водородгенерирующего материала для устройств с картриджной системой генерации водорода на основе энергоэффективного процесса твердофазного дегидрирования амминборана

Цель: установление взаимосвязи между физико-химическими характеристиками водородгенерирующей системы на основе аминборана и ее реакционными свойствами, разработка теоретических основ формирования и прогнозирования свойств твердофазных композиционных материалов для картриджной системы генераторов водорода. Представлены результаты комплексного (экспериментального и теоретического) исследования низкотемпературных (80 - 90°С) способов получения водорода из NH₃BH₃ в ходе его термолиза и гидротермолиза, в том числе при контакте с модификаторами/катализаторами различной химической природы и теплопроводности. Получены данные о кинетике и маршруте протекания процесса гидротермолиза NH₃BH₃ - система хранения H₂, характеризующаяся высокими показателями гравиметрической емкости системы по водороду (более 7 мас. %) в условиях невысокой температуры внешнего нагрева реактора. Выявлены основные факторы, определяющие кинетику твердофазного дегидрирования NH₃BH₃ в составе различных водородгенерирующих материалов (в том числе прессованных в таблетки), и установлены кинетические параметры топохимического процесса дегидрирования АБ. Для его моделирования в трубчатом реакторе предложена нестационарная осесимметричная модель (2D) на основе кинетики Аврами - Ерофеева, в которой учтены зависимость скорости реакции от удельной поверхности раздела реагент - продукт, движение реакционного фронта от нагреваемой стенки реактора к его центру, радиальный и аксиальный тепло- и массоперенос.