北京
來源：快科技
近期中科院兩支團隊合作完成一項關鍵技術突破，在常溫常壓環境里，靠熱催化就能用氮氣和氫氣做出氨，相關成果登上期刊《Chem》封面。
氨是制作化肥、各類化工產品的核心原料，支撐著全球糧食生產。現在工廠普遍在用的哈伯-博世工藝已經沿用百年，想要完成反應，必須維持350到500攝氏度高溫，外加10到30兆帕高壓。
整套流程耗能巨大，還會產生大量二氧化碳，一直是化工行業減碳的一大難點。
這件事難就難在氮氣分子內部的化學鍵十分牢固，很難拆開。
過去做催化劑總會遇到一個兩難問題，催化位點活性太高，拆開氮氣后生成的中間產物會牢牢粘在材料表面，沒法繼續反應；活性太低又分解不開氮氣，長久以來沒人能平衡好兩者。
研究人員把鋰金屬原子鋪在金屬釕表面，搭建出特殊的金屬界面催化劑。
鋰能給氮氣輸送電子，輕松打破穩定的化學鍵，同時弱化釕和含氮中間物的結合力，中間產物順利完成加氫，生成的氨也能快速脫離催化劑表面，一舉解決之前的矛盾。
團隊還搭建出一套鋰電池反應體系，電池放電時就能生成鋰釕催化界面，通入混合氣體后，常溫常壓下氨產出速率穩定。
依靠電池反復充放電，催化界面可以循環再生，整套反應能不間斷穩定運行400小時以上。
這套新方案不用極端高溫高壓，生產設備和能源成本都會大幅下降，也能減少碳排放。未來有機會打造低能耗、綠色環保的全新制氨路線。
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