
氫氣是一種廣為人知的清潔燃料,然而作為超輕質氣體,讓氫氣液化需要700個大氣壓,或者在接近絕對零度的狀態下低溫冷卻,這使得氫氣難以運輸和處理,因此氫能源的價格十分昂貴。
氨氣或許是一種比氫氣本身更好的氫載體:它的每一個氮原子都結合三個氫原子,能夠存儲大量能量;液氨雖然在高濃度下具有腐蝕性,但它在大氣溫度和壓力下是一種穩定的液體,易于運輸,在許多行業都有廣泛使用。
然而,想要從氨中獲取氫,并將無害的氮釋放回大氣中,并不容易。首先,氨裂解反應是吸熱的,大多數情況需要在650℃—1000℃的溫度下的大型設施中進行,并產生大量碳排放;其次,裂解操作所需的熱催化劑通常是鉑族金屬,如釕,往往稀有且昂貴。
近日,美國萊斯大學的一個研究團隊僅使用廉價的銅、鐵材料就開發了一種優良的光催化劑,只需要光照的能量就可以在室溫下將氨轉化為清潔的氫燃料,與昂貴的熱催化劑同樣有效。該研究發表在《科學》雜志上。