Дорожная карта по плазменному катализу на 2020 год

Плазменный катализ вызывает все больший интерес для различных применений, связанных с конверсией газов, таких как превращение CO2 в продукты химической промышленности и топлива с высокой добавленной стоимостью, активация CH4 с получением водорода, высших углеводородов или оксигенатов, а также синтез NH3. Другие области применения уже получили более широкое распространение, например контроль загрязнения воздуха, включая удаление летучих органических соединений, твердых частиц и NOx. Кроме того, плазма весьма перспективна для синтеза и обработки катализаторов. Плазменный катализ имеет очевидные преимущества перед «традиционным» катализом, как отмечено во введении. Однако крайне важно глубже понять лежащие в его основе физические и химические процессы. Это можно сделать с помощью экспериментов с применением диагностических методов, позволяющих исследовать как химические процессы на поверхности катализатора, так и физико-химические механизмы взаимодействия плазмы с катализатором, а также с помощью компьютерного моделирования. Ключевая задача заключается в разработке экономически эффективных, высокоактивных и стабильных катализаторов, адаптированных к условиям плазменной среды. Поэтому крайне важны сведения, полученные в рамках термического катализа, а также электро- и фотокатализа. Все эти аспекты рассмотрены в данной статье «Дорожная карта», подготовленной специалистами в соответствующих областях; в ней представлены современное состояние исследований, текущие и будущие проблемы, а также научно-технологические достижения, необходимые для их решения.