11月6日消息，中国科学院大连化学物理研究所复合氢化物材料化学研究组（DNL1901）陈萍研究员、郭建平副研究员团队在化学链合成氨研究方面取得新进展。
氨的合成关乎粮食、水、空气和能源等问题。基于可再生能源的合成氨新方法与新工艺是催化、材料和能源化学领域的前沿课题。在过渡金属上进行的催化反应中，由于反应物种的吸附能之间存在固有的线性关系（scaling relations），所以难以实现氨的低温高效合成。通过将合成氨反应解耦为氮化和加氢两个分步骤，即化学链过程。
基于此项研究结果，该研究团队构建了一条基于可再生能源的化学链合成氨工艺流程，即利用可再生能源产生的电能进行空分制氮和电解水制氢，然后将氮气和氢气交替通入载有氢化物的反应器中分别进行氮化和加氢反应，未反应的气体经分离纯化后循环使用。此工艺可在较为温和条件下进行（常压，100-300°C），避免了在Haber-Bosch过程中高能耗的气体压缩过程，显著提高了能效。其中合成氨及吸附分离氨等部分单元已经进行了实验验证。此工艺为可再生能源的储存与利用及小规模分布式合成氨工厂的构建提供了一个方案。此项研究是继该类化合物应用于储氢、催化氨分解、催化氨合成之后的又一重要进展。
