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在溫和條件下破壞氮三鍵的鑭-鈷催化劑可以徹底改變小型氨合成。
不依靠耗能的Haber-Bosch工藝制造的氨水，當(dāng)?shù)氐姆柿虾铣煽赡芎芸炀蜁写呋瘎?，可以在環(huán)境壓力下破壞氮-氮三鍵。
氨是化肥中的關(guān)鍵成分之一，它是通過唯一能夠可靠地打破強的二氮鍵的反應(yīng)——Haber–Bosch過程——大規(guī)模生產(chǎn)的。然而,該反應(yīng)需要極端條件——大約20 mpa的壓力和溫度至少400°C——這需要專業(yè)設(shè)備和大量的能量。目前，Haber-Bosch公司每年生產(chǎn)約1.4億噸氨，消耗了全球2%的能源產(chǎn)出。

然而，由日本東京工業(yè)大學(xué)的Hideo Hosono和Junjie Wang領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，或許有一天能減少這些巨大的能源需求：一種能在環(huán)境壓力下破壞氮-氮鍵的鑭-鈷-硅(LaCoSi)催化劑。在400°C時，該催化劑在與接近的競爭對手（鈷–鉬氮化物）相同的條件下生產(chǎn)氨的效率提高了10倍。唯一一種與LaCoSi的性能接近的催化劑是稀有而昂貴的金屬釕。
LaCoSi是金屬間化合物家族中的一員，包含稀土、過渡金屬和p塊元素。在這個裝置中，鈷能夠打破穩(wěn)定的鍵，如H2或N2鍵。這意味著速率決定步驟不是緩慢的和能量密集型的氮分離。
Hosono說，到目前為止，許多報告中氨合成的活化能是低的。LaCoSi的秘密在于一個奇怪的“熱原子”機制：在催化劑表面吸附氮時釋放的能量有助于打破三鍵。
中科院低溫氨合成專家Ping Chen說，相比之下，這項工作中報告的催化劑可能不如工業(yè)上使用的鐵和釕基催化劑高效，盡管它的性能優(yōu)于某些鈷基催化劑。美國密歇根大學(xué)化學(xué)工程師Levi Thompson說：“我很想知道是否有真正的展示者，無論是在合成方面，還是在擴大規(guī)模方面，還是在與現(xiàn)有系統(tǒng)的兼容性方面。”
盡管如此，Thompson還是把Hosono和Wang的工作稱為“非常令人興奮的”。他說，解決低溫氨合成問題是化學(xué)界的圣杯之一。東京的科學(xué)家們正在進行更大規(guī)模的實驗，他們需要改進催化劑的表面積。
英國格拉斯哥大學(xué)催化材料研究人員Justin Hargreaves表示，“這是一個越來越受關(guān)注的重要領(lǐng)域中一項非常有趣的工作。”他補充說，隨著可再生氫源的日益增多，人們渴望在更為局部的規(guī)模上產(chǎn)生氨，例如當(dāng)?shù)氐幕噬a(chǎn)或能源儲存。“我認為這項研究將刺激更多的活動。
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