電化學(xué)合成氨新技術(shù)問世

美國佛羅里達(dá)中部大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員日前開發(fā)出一種新的電化學(xué)方法合成氨技術(shù)，可在常溫常壓下用氮?dú)夂退a(chǎn)氨，只需消耗少量電力。

目前工業(yè)上使用的合成氨技術(shù)仍是哈伯法，氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏合掳l(fā)生反應(yīng)，能耗和溫室氣體排放量都較高。用電化學(xué)方法合成氨以取代哈伯法，是相關(guān)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。

在以往研究中，電比學(xué)法反應(yīng)的選擇性一直很低，法拉第效率不足1%，這意味著超過99%的電能都被副反應(yīng)消耗掉了。新技術(shù)的關(guān)鍵在于用金屬鈀化合物的納米粒子作為催化劑，提高反應(yīng)的活躍程度和選擇性，法拉第效率達(dá)到了8.2%。

研究人員說，鈀催化劑的特殊性質(zhì)使它能將水分子里的氫原子高效轉(zhuǎn)移給氮分子，提高合成氨關(guān)鍵步驟的效率，抑制副反應(yīng)，效果比金和鉑等其他催化劑更好。這個(gè)思路還可能用于其他領(lǐng)域，例如用二氧化碳制取燃料。而且這項(xiàng)技術(shù)不需要高溫高壓，生產(chǎn)設(shè)施可安裝在任何有電力供應(yīng)的地方，可望實(shí)現(xiàn)合成氨的可持續(xù)、分布式生產(chǎn)。