東京大學開發出超高活性氨生成觸媒

 

刊登日期:2023/6/7
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氨在燃燒時不排放二氧化碳,故可望成為有助於實現脫碳社會目標的燃料。東京大學針對可以從水與氮合成出氨的觸媒,成功地提升了其性能,在觸媒壽命延長了15倍的同時,合成氨的速度亦提高了約7倍。
 
目前氨的大規模生產廣泛採用了哈伯法(Haber-Bosch Process),利用以鐵為主要成分的觸媒,並在高溫高壓下讓空氣中的氮氣與氫氣發生反應。雖然此生產方法大約在100年前就已確立,但原料的氫大多是從低成本天然氣所含的甲烷中提取出來,生產過程中會產生大量的二氧化碳。
 
東京大學與出光興產、日產化學、東芝等持續推動以鉬金屬為觸媒從水與氮合成氨之共同研究。經證實,利用新型鉬觸媒的合成速度比既有觸媒加快了約7倍,且即使在常溫常壓狀態下亦具有活性。
 
此外,以往利用鉬觸媒合成氨的使用次數上限約為4,000次,而新開發的觸媒藉由添加新的分子,促使使用次數增加15倍,可達到約6萬次。為了實現大量生產,反應速度等方面仍須進一步改良,而東京大學的近期目標是將觸媒的使用次數提高到10萬次。
 
氨做為生產化學肥料的主要原料,可說是支撐全球糧食供給的重要化學品,但其生產過程的碳排量佔全球二氧化碳排放量的1%以上,故被視為農業高碳排的原因之一,因此新的量產生產技術對於實現脫碳社會將不可或缺。

資料來源: https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC216M70R20C23A4000000/
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