氨氣含氫量高，容易液化后運輸，因此作為氫載體備受關注，但高效分解氨氣制取氫氣通常需要400攝氏度以上高溫。日本早稻田大學研究人員領銜的團隊將被稱為電場催化反應的催化工藝應用于氨氣分解，可大幅降低所需溫度。

早稻田大學日前發(fā)布的新聞公報說，所謂電場催化反應是指讓電極從上下兩個方向接觸催化劑層，依靠流經催化劑的電流促進化學反應。

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

研究人員還對這種新工藝背后的反應機制進行了深入分析。在常規(guī)氨氣分解反應中，氫原子首先從氨氣中脫離，氮原子留在催化劑表面。之后氮原子相互結合形成氮氣分子，這是反應過程中最消耗能量的環(huán)節(jié)，也是氨氣分解反應通常需要高溫的主要原因。而在新的催化工藝下，氨氣分解反應可避開氮原子結合成氮氣分子這個環(huán)節(jié)，反應過程中形成大量中間產物二亞胺，最后氫氣從二亞胺中脫離。

相關論文已發(fā)表在英國《化學》雜志上。公報說，本項研究將氨氣分解反應的發(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)動機等的廢熱分解氨氣獲得氫氣成為可能。這將有助于促進利用氫能。

分享讓更多人看到