美國(guó)布法羅大學(xué)、南卡羅來(lái)納大學(xué)等聯(lián)合開(kāi)發(fā)用于氨分解制氫的高效穩(wěn)定無(wú)釕催化劑

熱催化氨分解反應(yīng)（ADR）是獲得清潔氫氣的有效方法，但由于該過(guò)程使用昂貴且稀有的釕（Ru）基催化劑，整個(gè)方案不可持續(xù)。美國(guó)布法羅大學(xué)、南伊利諾伊大學(xué)、南卡羅來(lái)納大學(xué)和布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種高活性且穩(wěn)定的無(wú)Ru催化劑，通過(guò)氨分解高效生產(chǎn)零碳?xì)?。?50℃和廉價(jià)催化劑的作用下，氨可以完全轉(zhuǎn)化為氫氣，相關(guān)成果發(fā)表于《Energy＆Environmental Science》雜志。

異質(zhì)結(jié)構(gòu)無(wú)Ru催化劑由MgO-CeO2-Sr O混合氧化物載體和負(fù)載于其上分散性較好的Co Ni合金納米顆粒組成，并有鉀的助催化。在反應(yīng)溫度為450℃、反應(yīng)空速為6 000 m L／（h·g）或12 000 m L／（h·g）的條件下，該催化劑作用下的氨轉(zhuǎn)化率分別為97．7%或87．5%。在500℃時(shí)，氫氣的生成速率為57．75 mmol／（g·min），可與大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道中的Ru基催化劑相媲美。

該團(tuán)隊(duì)在膜反應(yīng)器示范裝置中測(cè)試了該催化劑的穩(wěn)定性，結(jié)果表明，在反應(yīng)溫度為500℃、反應(yīng)壓力為0．15 MPa的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)600 h，催化劑沒(méi)有發(fā)生明顯失活。

[胡一鳴摘譯自Green Car Congress，2022-08-19]