日本科技研究院材料與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室12月初宣布開發(fā)出一種高性能氨合成催化劑。其效率比商業(yè)化釕基催化劑高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，可使氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)所需的能量減少一半。研究人員認(rèn)為，該成果反應(yīng)條件溫和，將有助于開發(fā)更加環(huán)保的合成氨路線。研究人員已經(jīng)與一家日本公司合作，計(jì)劃5~10年使該技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
該催化劑通過將釕原子封存于鋁酸鈣電子化合物的納米尺寸籠內(nèi)，鋁酸鈣電子化合物又使電子限制在籠內(nèi)。電子化合物12CaO·7Al2O3（縮寫為C12A7）是在水泥中發(fā)現(xiàn)的組分。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了C12A7電子化合物系統(tǒng)，并應(yīng)用電子化合物作為氨合成的催化劑。負(fù)載釕的電子化合物C12A7∶e-1是強(qiáng)大的電子供體，并且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。通過電子的返回捐贈(zèng)，它能夠提高氮?dú)庠卺懮系碾x解程度，并能可逆地儲(chǔ)存氫，從而有效抑制氫吸附對(duì)釕表面的毒害。在壓力0.1~1.0兆帕（氮?dú)浔葹?）時(shí)，采用該催化劑，氨合成要比銫摻入氧化鎂載體的釕催化劑要快10倍。
目前，化學(xué)家正在努力通過增加C12A7電子化合物的表面積改進(jìn)性能，并且加快開發(fā)工業(yè)催化劑，同時(shí)通過了解其詳細(xì)的反應(yīng)機(jī)制，找到比釕更便宜的替代金屬。
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