开发环保型氨催化剂

开发环保型氨催化剂

Developing an eco-friendly ammonia catalyst 空气污染物 NO 电转化为 NH 的策略示意图3 通过由可再生电力驱动的电解槽。 产生的 NH3 可用作化肥、化学品供应和能源载体的原料。 信用: 先进科学 (2022 年)。 DOI: 10.1002/advs.202201410

由能源工程系 Sangaraju Shanmugam 教授领导的 DGIST 研究小组开发了一种将一氧化氮 (NO) 转化为氨 (NH) 的催化剂3)。 这种电化学技术提供高法拉第效率和低过电位并产生 NH3 以环保的方式。

NH3 是化肥、纺织、医药等行业的重要化工原料,被认为是一种高能量密度的无碳氢载体。 通常,NH3 使用 Haber-Bosch 工艺生产; 然而,这个过程产生了大约 1-2% 的全球 CO2 排放。

NO 电化学转化为 NH3,作为 Haber-Bosch 过程的替代方法,受到了相当大的关注。 这种环保方法消耗空气污染物 NO 气体来产生 NH3. 因此,这种有前途的方法可以在不影响环境或排放二氧化碳的情况下替代传统方法2.

然而,由于 NO 气体的腐蚀性,金属纳米粒子电催化剂的形态在电合成过程中会退化。 因此,有必要获得一种有利于长期电化学NH的高稳定性催化剂材料。3 合成。

Shanmugam教授的研究团队通过简单的共沉淀法开发出一种核壳型镍纳米粒子,该纳米粒子包覆有氮掺杂的碳纳米结构电催化剂,用于稳定NH3 生产。 该催化剂稳定且高效,在 100% NO 饱和电解质中,在低过电势(550 mV)下提供 72.3% 的高法拉第效率。

此外,太阳能到 NH3 使用太阳能辅助全电池 PV-NORR 电解槽实现了 1.7% 的效率和超过 50% 的法拉第效率。

Shanmugam 教授说:“这项研究开发了一种节能环保的技术来合成 NH3 零碳足迹,我们希望将这项技术商业化,为环境保护和可持续发展做出贡献。”

这项研究的结果发表在 先进科学.


用于氨合成的高效氮还原纳米线阵列的表面缺陷工程


更多信息:
Sridhar Sethuram Markandaraj 等人,在低过电位下以 1.7% 的太阳能转化氨效率在纳米结构的核壳催化剂上电化学还原一氧化氮, 先进科学 (2022 年)。 DOI: 10.1002/advs.202201410

大邱庆北科学技术大学提供

引文:开发环保型氨催化剂(2022 年 10 月 19 日),2022 年 10 月 19 日检索自 https://phys.org/news/2022-10-eco-friendly-ammonia-catalyst.html

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