東京工業(yè)大學(xué)(Tokyo Tech)的研究人員開發(fā)了一種以鈣酰亞胺(CaNH)負(fù)載的鎳(Ni)催化劑,可以從氨中生產(chǎn)氫燃料和氮。
氨(NH3)是一種無碳分子,可以分解生成氫氣而不排放二氧化碳。雖然裂解氨來生產(chǎn)氫燃料被認(rèn)為是一個(gè)很有前途的選擇,但傳統(tǒng)上這需要非常高的溫度才能實(shí)現(xiàn)。然而,東京理工大學(xué)的科學(xué)家們使用的這種新型催化劑,可以在比使用傳統(tǒng)鎳催化劑所需溫度低100?C左右的條件下分解氨。因此,使用這種新的催化劑可以讓研究人員向可持續(xù)制氫邁出重要的一步。
這一點(diǎn)非常重要,原因是:雖然氫的使用本身是無碳排的,但首先制造這種燃料通常是通過排放溫室氣體的化石燃料完成的。因此,從整個(gè)過程來看,看似清潔的燃料最終還是會(huì)造成污染。雖然可以使用太陽能和風(fēng)能等可再生能源生產(chǎn)綠色氫,但它們的價(jià)格要比排放溫室氣體的替代品高得多。
廉價(jià)生產(chǎn)無碳?xì)淙剂系男路椒ㄒ殉蔀橐粋€(gè)重要目標(biāo)。最近的研究已經(jīng)在考察鎳(Ni)作為氨裂解催化劑的潛力。當(dāng)使用鎳催化劑時(shí),氨被吸附到表面上。在那里,氨中的氫和氮鍵被打破,釋放出各自的氣體。也就是說,使這種催化劑成為生產(chǎn)氫氣的可行模式的關(guān)鍵在于找到一種使用這種催化劑的方法,從而避免該過程必須在非常高的操作溫度下進(jìn)行。
日本研究人員在《ACS催化》雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。該研究小組由北野正明副教授領(lǐng)導(dǎo)。
“我們的目標(biāo)是開發(fā)一種高效節(jié)能的高活性催化劑。我們?cè)诖呋瘎w系中添加的金屬酰亞胺不僅提高了其催化活性,還幫助我們解開了這種體系難以捉摸的工作機(jī)制。由于全世界都在共同努力建設(shè)一個(gè)可持續(xù)的未來,我們的研究旨在解決我們?cè)趯?shí)現(xiàn)更清潔的氫燃料經(jīng)濟(jì)的道路上面臨的問題。”
原標(biāo)題:日本:一種新型催化劑可以從氨中持續(xù)生產(chǎn)氫燃料