光催化固氮合成氨催化剂开发取得新进展

光催化固氮合成氨催化剂开发取得新进展当前工业合成氨技术以使用铁基催化剂的哈柏法(Haber-Bosch)为主,其反应条件非常苛刻(250大气压、400摄氏度),并需要巨大的能耗。光催化技术能够直接将太阳能转化为化学能,为降低合成氨能耗提供了一种非常具有前景的方法。然而,氮-氮叁键的超高键能使得氮分子体现出稳定的化学特性...

...Mini-review:清华大学于波教授——氮硝酸盐电催化还原合成氨的...

本文探讨了氮还原反应(NRR)制氨和硝酸还原反应(NO3-RR)制氨的基本机理,综述了用于NRR的锂介导电解法和固体氧化物电解池(SOEC)电解法、用于NO3-RR和电化学合成氨的高活性催化剂和先进的电化学装置制备等具有代表性的方法和主要技术。在上述讨论和分析的基础上,进一步提出了电化学合成氨的主要挑战和发展方向。研究...

中国科大在硝酸根电还原合成氨研究中取得新进展

利用硝酸根作为氮源电化学合成氨是一种清洁环保的合成氨方法,同时有助于含硝污水的处理。目前已有研究工作报道了贵金属催化剂对于硝酸根电还原具有较高催化活性,然而贵金属本身对含氮中间体的吸附较弱,因此需要对催化中心的电子结构进行有效调控,从而增强贵金属催化剂的本征活性。基于此,研究人员通过配体修饰的方式,采...

化肥催化剂国家工程研究中心在热催化合成氨研究方面取得进展

钌(Ru)基合成氨催化剂在没有氢气的条件下,其对氮气的活化能力是传统铁基氨合成催化剂的3个数量级,被誉为新一代合成氨催化剂。然而,合成氨的反应物气体同时存在氮气和氢气,钌基催化剂中的钌原子以及载体对氢具有很强的吸附作用,反应中氢极易强吸附在钌催化剂表面,氮气活化受氢强抑制,导致钌催化剂活化氮气的能力...

浙大单冰Angew:有机p-n结光电极实现86%内量子效率光电催化合成氨

浙江大学单冰课题组设计了一种基于有机p-n结(OPN)网络的新型分子光电极OPN-CuCo,用于光电催化硝酸盐还原产氨。该光电极在太阳光照射下产生高通量电荷分离态,电子和空穴分别分离于n型苝二酰亚胺(PDI)和p型聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)组份。随后,该光生电荷快速转移到催化剂上,实现高效光电催化NO3-还原产NH...

炼油化工催化剂产业将迎来发展新机遇

合成氨催化剂传统H-B法合成氨过程以美国凯洛格公司工艺为代表,包括氢气与氮气制备、气体净化、氨合成等单元(www.e993.com)2024年11月10日。氨合成过程主要采用铁基催化剂。由于氮气分子较难活化,合成氨通常需要高温、高压反应条件,造成能耗和碳排放较高。近年来人们积极开发低温低压合成氨工艺,其中高活性催化剂是关键,不仅需要高效活化氮气分子,而且要...

山东海化取得一种合成氨复合催化剂及其制备方法和应用专利,催化剂...

本发明利用机械化学激活和高压氢氮活化处理工艺过程中的原位反应机制,制备出由Fe纳米团簇、LiH、Mg(NH2)2组成的合成氨复合催化剂,并测试其氨合成反应性能。该合成氨复合催化剂避开了传统合成氨催化剂表面反应物种吸附能与过渡态能量之间存在的普遍的能量限制关系,具有优异的常压低温合成氨催化性能和较高的热稳定性。本...

西工大团队在人工智能驱动绿色合成氨催化剂研究方面取得新进展

实验证实,通过间隙电荷浓度的调控,“缺电子型”电子化合物Y2LiSi2被用作合成氨催化剂载体时,兼具优异的耐氧化稳定性和催化活性,这为未来电子化合物在催化材料领域的应用提供了新的重要研究方向。相关研究成果以“MachineLearning-AcceleratedDiscoveryofA2BC2TernaryElectrideswithDiverseAnionicElectronDensiti...

在温和条件下热催化高效合成氨

近日,福州大学江莉龙研究员团队、厦门大学谢素原院士团队和上海科技大学杨波教授团队合作,率先提出利用富勒烯C60团簇为分子型助剂,将C60分别锚定在具有强N2活化能力的Ru基和Mo基催化剂上,设计制得TMs-C60共促催化剂,有效避免了“氢中毒”现象,为研制以廉价易得的氧化物为载体,发展高效温和条件下合成氨催化剂奠定了基础...

材料学院王俊杰教授在人工智能驱动绿色合成氨催化剂研究方面取得...

研究表明,4.9%Ru/Y2LiSi2显示出低表观活化能和高压抗氢毒化能力,是典型的电子化合物基合成氨催化剂。通过分析三种催化剂的间隙电子和合成氨活性之间的关系,本文研究发现高间隙电子浓度能够明显促进催化剂合成氨活性,而低电子浓度使催化剂具有高的化学稳定性。