近日，中科院大連化物所復(fù)合氫化物材料化學(xué)研究組陳萍研究員、郭建平副研究員團(tuán)隊在合成氨研究中取得重要進(jìn)展，通過開發(fā)出一種“溫和”的合成氨過程，大幅降低了合成氨反應(yīng)的溫度和壓力，對節(jié)約能源、減少二氧化碳排放等環(huán)境問題具有重要意義，相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-能源》(NatureEnergy)上。

陳萍團(tuán)隊提出了一種以堿(土)金屬亞氨基化合物為載氮體的低溫化學(xué)鏈合成氨技術(shù)，即堿(土)金屬的氫化物首先通過“固定”氮氣生成相應(yīng)的亞氨基化合物，隨后將反應(yīng)氣氛切換為氫氣，使得亞氨基化合物加氫釋放出氨氣。

該工藝首先利用可再生能源產(chǎn)生的電能，通過空氣分離制氮和電解水制氫，然后將氮氣和氫氣交替通入載有氫化物的反應(yīng)器中分別進(jìn)行氮化和加氫反應(yīng)，未反應(yīng)的氣體經(jīng)分離純化后可循環(huán)使用。其中合成氨及吸附分離氨等部分單元已經(jīng)進(jìn)行了實驗驗證。此工藝為可再生能源的儲存與利用及小規(guī)模分布式合成氨工廠的構(gòu)建提供了一個方案。

該研究得到國家自然科學(xué)基金委、中日政府間合作項目、教育部能源材料化學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心(iChEM)、大連化物所甲醇轉(zhuǎn)化與煤代油新技術(shù)基礎(chǔ)研究專項(DICPDMTO)及中科院青促會項目的資助。