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科学家实现氨的低温催化合成

点击:发布日期:2019-05-14作者:
近日,中科院大连化物所研究员陈萍和博士郭建平带领复合氢化物材料化学研究团队,在催化合成氨研究方面取得进展。他们提出了“双活性中心”这一催化剂设计理论,并由此开发了过渡金属—氢化锂复合催化剂体系,实现了氨的低温催化合成。相关研究成果发表于《自然—化学》杂志。
过渡金属上氨的催化合成是多相催化研究中最具代表性的反应之一,该研究不仅奠定了合成氨的工业基础,而且极大地推动了当代催化和表面科学领域理论和技术的发展。氨的合成是放热反应,由于动力学阻力过大,工业催化合成氨须在高温高压下才能有效实施,能耗很高。低温、低压、高效催化剂的开发是降低合成氨能耗的关键,也是近百年来催化工作者追求的目标。
该团队创造性地将氢化锂作为第二组分引入到催化剂中,构筑了“过渡金属—氢化锂”这一双活性中心复合催化剂体系。
过渡金属及其氮化物均显示出较高的活性。在该复合催化剂体系中,氢化锂明显不同于传统的碱金属添加剂,即其直接作为活性中心而非电子助剂参与催化过程。这一结果亦为长期具有争议的碱金属助剂在合成氨中的作用机制问题提供了新的视角。
 
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