低溫下即可合成氨的新觸媒

 

刊登日期:2020/6/10
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日本東京工業大學的研發團隊開發出可在低溫下由氫及氮合成出氨的新觸媒,成本低廉,且使用的是自然能源,可望實現零二氧化碳排放量的生產技術。氨作為基礎化學品及肥料被大量使用,利用做為氫載體方面也頗受關注,但合成製程該如何大幅節省能源是一大課題。既有的合成技術-哈伯法(Haber-Bosch Process)係利用鐵類觸媒,從氮氣及氫氣進行合成,但須在高溫400~500℃、高壓100~300氣壓的高難度條件下才能進行。

新觸媒則是使用氫化氟化鈣(CaFH)及釕(Ru)奈米粒子的複合材料「Ru/CaFH」,可在低溫下由氫與氮合成出氨。Ru/CaFH係在CaFH基材上結合直徑僅數奈米之釕奈米粒子的固體原料。經確認,新觸媒即使在100℃以下也能合成出氨,甚至50℃也會有反應。另外,透過光譜法分析得知,新觸媒在室溫下也能從氮分子中合成出氨。

此外,在既有觸媒會反應的200℃環境下,新觸媒的表現是以往最高性能觸媒的2倍以上。而在300℃以上的反應溫度下,合成速度可持續不減900小時以上,是相當穩定的觸媒。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
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