记者1日从中科院获悉,中科院大连化学物理钻研所干净能源国度尝试室(筹)陈萍钻研员、郭建平博士在催化合成氨钻研方面获得沉要进展。他们创新性地提出了“双活性中心”催化剂设政战术,并由此开发出了一系列过渡金属与氢化锂组成的复合催化剂系统,实现了氨的低温催化合成。有关钻研成就于近期颁发在《天然—化学》期刊上。
氨是最根基的化工原料之一,也是最重要的肥料起源。从热力学角度看,由氮气和氢气反映天生氨在常温常压前提下就能够进行。但是由于氮气分子极度不变,难以活化,因而工业合成氨过程须在高温高压(350—500℃,50—200个大气压)前提下能力实现。如此刻薄的前提使得合成氨工业每年必要亏损全球能源供给总量的1%—2%。而我国又是合成氨出产第一大国,合成氨年产量靠近世界合成氨总量的30%。所以针对我国国情,开发低温、低压、高效的合成氨催化剂拥有沉要的战术意思。
陈萍钻研员携带的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系统,并提出了“活化氮转移”的反映机理,使得氮气和氢气的活化及中央物种的吸附产生在分歧的活性中心上,从而突破了单一过渡金属上的反映能垒与吸附能之间的限度关系,使得氨的低温低压合成成为可能。尝试了局显示,氢化锂的参与对第三周期过渡金属的活性均有显着的推进作用,出格是Fe-LiH和Co-LiH复合催化剂在150℃即阐发出了可观量的氨合成催化活性,显示出了“双活性中心”战术的有效性和普适性。