以鈉取代貴金屬,實現低環境負荷氨合成

 

刊登日期:2025/9/4
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廣島大學開發了一項可在約1 MPa(10大氣壓)低壓條件下合成氨的新方法。此方法利用資源豐富且價格低廉的鈉作為觸媒,無須使用昂貴的貴金屬類觸媒,將有助於實現低環境負荷的氨合成。未來可望進一步發展出以再生能源產生之氫氣與空氣中的氮氣為原料,進行小型分散式氨製造的系統。
 
目前主流的氨合成方法為「哈柏–波希法(Haber-Bosch Process)」,此方法須在500℃、250大氣壓以上的高溫高壓條件下進行,原因在於氮分子之間堅固的三鍵需要大量能量才能斷裂,因此適用於長時間連續運轉的大規模生產。
 
廣島大學則聚焦於鋰與鈉等鹼金屬對氮分子的分解能力,提出使用氫化鈉(NaH)作為觸媒的新合成法。具體做法為先將NaH與氮氣反應生成鈉氮化合物(NaNx),並於反應容器中導入氫氣,即可製作取得氨。此反應條件為約400℃、壓力10大氣壓以下。此外,此方法亦具有可循環再利用NaH、實現氨持續合成之「化學迴圈製程(Chemical Looping Process)」的特點。
 
今後研究團隊將推動進一步的觸媒性能提升、反應條件最佳化、擴大實驗規模及釐清反應機構等研究,期儘早達到實用化與商業化的目標。

資料來源: https://chemicaldaily.com/archives/679427
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