國際氫能展獲悉，氨氣含氫量高，容易液化后運(yùn)輸，因此作為氫載體備受關(guān)注，但高效分解氨氣制取氫氣通常需要400攝氏度以上高溫。日本早稻田大學(xué)研究人員領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)將被稱為電場(chǎng)催化反應(yīng)的催化工藝應(yīng)用于氨氣分解，可大幅降低所需溫度。

早稻田大學(xué)日前發(fā)布的新聞公報(bào)說，所謂電場(chǎng)催化反應(yīng)是指讓電極從上下兩個(gè)方向接觸催化劑層，依靠流經(jīng)催化劑的電流促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)。

該校和韓國漢陽大學(xué)的研究人員選用半導(dǎo)體材料氧化鈰作為催化劑，并在上層添加金屬釕、鐵、鎳或鈷。實(shí)驗(yàn)顯示，使用這種催化劑并借助電場(chǎng)催化的氨氣分解反應(yīng)，可在125攝氏度的溫度下達(dá)成近100%的分解率。

研究人員還對(duì)這種新工藝背后的反應(yīng)機(jī)制進(jìn)行了深入分析。在常規(guī)氨氣分解反應(yīng)中，氫原子首先從氨氣中脫離，氮原子留在催化劑表面。之后氮原子相互結(jié)合形成氮?dú)夥肿?，這是反應(yīng)過程中最消耗能量的環(huán)節(jié)，也是氨氣分解反應(yīng)通常需要高溫的主要原因。而在新的催化工藝下，氨氣分解反應(yīng)可避開氮原子結(jié)合成氮?dú)夥肿舆@個(gè)環(huán)節(jié)，反應(yīng)過程中形成大量中間產(chǎn)物二亞胺，最后氫氣從二亞胺中脫離。

相關(guān)論文已發(fā)表在英國《化學(xué)》雜志上。公報(bào)說，本項(xiàng)研究將氨氣分解反應(yīng)的發(fā)生溫度降低了200攝氏度以上，使得今后利用來自工廠或發(fā)動(dòng)機(jī)等的廢熱分解氨氣獲得氫氣成為可能。這將有助于促進(jìn)利用氫能。

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