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大连化物所实现氢化锂介导光化学合成氨
发布时间:2024/02/02 09:00      来源:中国氢能联盟      分享:

近日,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)研究团队在“氢化物化学固氮”研究方面取得新进展,揭示了氢化锂光致脱氢变色现象与固氮之间的关联,并由此构筑了氢化锂介导的光催化合成氨过程。


该团队在前期成果的基础上,探索了氢化物在光照下的固氮行为。研究发现,与常规氧化物或氮化物半导体不同,氢化锂在产生载流子分离后,负氢会失去电子形成氢气,并产生氢空位,而光生电子可在表面氢空位形成富电子的色心结构,有助于氮气的还原活化。在氮氢共进料条件下,该团队实现了温和条件下氢化锂光催化合成氨过程。该工作展现了氢化物在介导光化学反应中的发展潜力,丰富了氢化物固氮化学的知识体系。

氮气加氢合成氨是维持地球上生命延续、满足人类社会对能源与化工需求的关键化学反应之一。然而,现有的Haber-Bosch合成氨技术需要高温高压的苛刻反应条件(大于400摄氏度,大于100巴)。这是一个高能耗、高碳排放的过程。发展可再生氢能源驱动的、温和条件下实施的合成氨新技术,是科研人员长期以来不懈追求的目标,实现光供能的合成氨过程是最理想的合成氨方式之一。

大连化物所致力于我国绿氢的产学研联合研发,以海水为原料制备氢气联产淡水的新技术完成了25千瓦级装置的测试验证,开发了首例温和条件下超快氢负离子导体,成立国创氢能科技有限公司以绿色制氢及氢燃料电池技术专利等知识产权投资入股方式进行市场化运营。

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